在纤维二糖脱氢酶存在下增加纤维素材料水解的方法

文档序号:581635阅读:671来源:国知局
专利名称:在纤维二糖脱氢酶存在下增加纤维素材料水解的方法
技术领域
本发明涉及用于在纤维二糖脱氢酶存在下增加用酶组合物进行的纤维素材料水解的方法。相关技术纤维素是单糖葡萄糖通过β -1,4_键连接的聚合物。许多微生物产生水解β -连接葡聚糖的酶。这些酶包括内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。内切葡聚糖酶在随机位置消化纤维素聚合物,使其对纤维二糖水解酶的攻击开放。纤维二糖水解酶接着从纤维素聚合物的末端释放纤维二糖分子。纤维二糖是葡萄糖的水溶性β-1,4-连接二聚体。β-葡糖苷酶水解纤维二糖为葡萄糖。纤维二糖脱氢酶作为多种真菌物种的纤维素降解蛋白体的组分分泌。该酶为单亚基、多域的催化纤维二糖至纤维二糖酸内酯的氧化的酶,同时还原多种底物。氧化底物很大程度上取决于具体的纤维二糖脱氢酶,并包括但不限于铁、氧化的分类、细胞色素C、金属离子和分子氧。已提出或提示纤维二糖脱氢酶活性的几种生物功能。其包括但不限于过氧化氢自由基介导的纤维素剪切,脱木质化,木侵袭(wood invasion),病原体防御和混合真菌群体中的选择优势。已显示纤维二糖脱氢酶参与纤维素的解聚,其已归于在纤维二糖和!^e(II) 或其他还原金属的存在下由纤维二糖脱氢酶(Mansfield等,1997,Appl. Environ. Microbiol. 63 (10) :3804-3809)生成活性氧物质(R0Q。亦将脱木质化功能归于纤维二糖脱氢酶,同样是与漆酶或木质素过氧化物酶一同生成R0S。亦提出ROS的纤维二糖脱氢酶生成可能为针对利用木素纤维素的病原体和更具攻击性的真菌菌种的防卫机理。尽管本领域提出当添加至纤维素酶混合物时,纤维二糖脱氢酶具有解聚作用,因此具有温和的增强作用(Mansfield等,1997,见上),本发明观察到纤维二糖脱氢酶对于纤维素酶组合物可具抑制性。本发明提供了用于减少纤维二糖脱氢酶对酶组合物进行的纤维素材料水解的抑制作用的方法。

发明内容
本发明涉及用于降解或转化纤维素材料的方法,包括用包含一种或多种(几种) 纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物处理纤维素材料。本发明还涉及用于产生发酵产物的方法,包括
(a)用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的酶组合物糖化纤维素材料;(b)用一种或多种(几种)发酵微生物发酵经糖化的纤维素材料以产生所述发酵产物;和(c)从发酵回收所述发酵产物。本发明进一步涉及发酵纤维素材料的方法,包括用一种或多种(几种)发酵微生物发酵所述纤维素材料,其中所述纤维素材料经包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的酶组合物水解。附图简述

图1显示嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)纤维二糖脱氢酶在具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌(Thermoascus aurantiacus) GH61A肽存在和不存在下对里氏木霉纤维素分解酶组合物水解微晶纤维素的作用。嗜热毁丝霉纤维二糖脱氢酶和桔橙热子囊菌GH61A多肽表示为相对于里氏木霉纤维素酶组合物的基础加载,每克纤维素蛋白mg数的百分比增加(percent addition)。显示了来自三次重复水解的误差棒。图2显示了特异腐质霉(Humicola insolens)纤维二糖脱氢酶在具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌GH61A肽存在和不存在下对里氏木霉纤维素分解酶组合物水解微晶纤维素的作用。特异腐质霉纤维二糖脱氢酶和桔橙热子囊菌GH61A多肽表示为相对于里氏木霉纤维素酶组合物的基础加载,每克纤维素蛋白mg数的百分比增加。显示了来自三次重复水解的误差棒。图3显示了嗜热毁丝霉纤维二糖脱氢酶(CBDH)在具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌GH61A肽存在和不存在下(GH61A)对里氏木霉纤维素分解酶组合物水解经预处理的玉米秸秆的作用。嗜热毁丝霉纤维二糖脱氢酶和桔橙热子囊菌GH61A多肽表示为相对于里氏木霉纤维素酶组合物的基础加载,每克纤维素蛋白mg数的百分比增加。显示了来自三次重复水解的误差棒。图4显示了特异腐质霉纤维二糖脱氢酶、具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌GH61A和米曲霉(Aspergillus oryzae) CEL3A β -葡糖苷酶的组合对微晶纤维素的水解的作用。特异腐质霉纤维二糖脱氢酶、桔橙热子囊菌GH61A多肽和米曲霉CEL3A β -葡糖苷酶表示为相对于里氏木霉纤维素酶组合物的基础加载,每克纤维素蛋白mg数的百分比增加。显示了来自三次重复水解的误差棒。图5显示了特异腐质霉纤维二糖脱氢酶、具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌GH61A多肽和米曲霉CEL3Ai3 -葡糖苷酶对磷酸溶胀的纤维素的水解的作用。图6显示了特异腐质霉纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的桔橙热子囊菌GH61A多肽对米曲霉CEL3Ai3 -葡糖苷酶转化细菌纤维素的作用。特异腐质霉纤维二糖脱氢酶、桔橙热子囊菌GH6IA多肽和米曲霉CEL3A β -葡糖苷酶表示为每克纤维素蛋白mg 数的百分比增加。显示了来自三次重复水解的误差棒。定义纤维素分解增强活性术语“纤维素分解增强活性”在本文中定义为增强具有纤维素分解活性的多肽水解纤维素材料的生物学活性。就本发明而言,通过测量由纤维素酶蛋白在下述条件下水解纤维素材料所导致的还原糖增加或纤维二糖与葡萄糖的总量增加来确定纤维素分解增强活性l_50mg总蛋白/g PCS中的纤维素,其中总蛋白包含50-99. 5% w/w的纤维素分解蛋白,及0.5-50% w/w的具有纤维素分解增强活性的蛋白质,在50-65°C 历时1-7天,与用相等的总蛋白加载量而无纤维素分解增强活性(l-50mg纤维素酶蛋白 /g PCS中的纤维素)所进行的对照水解相比。在一个优选的方面,在总蛋白重量的3% 的米曲霉β-葡糖苷酶(根据WO 02/095014在米曲霉中重组产生)或者总蛋白质量的 3%的烟曲霉β-葡糖苷酶(如WO 2002/095014所述在米曲霉中重组产生)存在下使用 CELLUCLAST 1. 5L (Novozymes A/S,Bagsvaerd, Denmark)的混合物作为纤维素分解活性的来源。具有纤维素分解增强活性的多肽通过降低达到相同水解水平所需的纤维素分解酶的量而增强由具有纤维素分解活性的多肽催化的纤维素材料的水解,优选降低至少1. 01 倍,更优选至少1. 05倍,更优选至少1. 10倍,更优选至少1. 25倍,更优选至少1. 5倍,更优选至少2倍,更优选至少3倍,更优选至少4倍,更优选至少5倍,甚至更优选至少10倍,并且最优选至少20倍。家族61糖苷水解酶术语“家族61糖苷水解酶”或“家族GH61”在本文中定义为根据Henrissat B. ,1991,A classification of glycosyl hydrolases based on amino-acid sequence similarities,Biochem. J. 280 :309_316,及Henrissat B. JfIBairoch A. , 1996, Updating the sequence-based classification of glycosyl hydrolases, Biochem. J. 316 :695-696属于糖苷水解酶家族61的多肽。目前,Henrissat将GH61家族列为未分类的,这表明对属于该家族的多肽,如机理,催化性亲核体/碱以及催化性质子供体等性质是未知的。纤维二糖脱氢酶术语“纤维二糖脱氢酶”在本文中定义为纤维二糖受体1-氧化还原酶(E. C. 1. 1.99. 18),其在受体存在下催化纤维二糖转化为纤维二糖酸-1,5-内酯和还原的受体。2,6_ 二氯靛酚可充当受体,铁,特别是!^e(SCN)3、分子氧、泛醌或细胞色素 C以及可能的许多其他多酚类亦可。该酶的底物包括纤维二糖、纤维寡糖、乳糖和D-葡糖基-1,4-β-D-甘露糖、葡萄糖、麦芽糖、甘露二糖、硫代纤维二糖(thiocellobiose)、半乳糖基-甘露糖、木二糖、木糖。电子供体优选为在还原端具有葡萄糖或甘露糖的β-1-4 二己糖,尽管α-1-4己糖苷、己糖、戊糖和β-1-4五邻体(pentomer)亦显示充当这些酶的底物(Henriksson 等,1998, Biochimica et Biophysica Acta-Protein Structure and Molecular Enzymology ;1383 :48-54 ;禾口 Schou 等,1998,Biochem. J. 330 :565-571)。纤维二糖脱氢酶包含两个家族,1和2,其差异在于纤维素结合基序(CBM)的存在。 纤维二糖脱氢酶的3维结构特征在于两个球状域,每个含有两个辅酶之一血红素或黄素。 活性位点位于两个域之间的缝隙。纤维二糖脱氢酶的催化循环遵循有序的顺序机理。纤维二糖的氧化通过从纤维二糖至黄素的2电子转移发生,生成纤维二糖酸-1,5-内酯和还原的黄素。活性FAD通过电子转移至血红素基团而再生,留下还原的血红素。天然状态的血红素通过与氧化底物在第二活性位点反应来再生。氧化底物优选为铁氰化铁(iron ferricyanide)、细胞色素C或氧化的酚类化合物如二氯靛酚(DCIP),其为常用于色度法测定的底物。金属离子和O2亦为底物,但对于大多数纤维二糖脱氢酶,对于这些底物的反应速率比对于铁或有机氧化剂观察到的要低几个数量级。在纤维二糖酸内酯释放之后,产物可进行自发的开环以生成纤维二糖酸(Hal Iberg等,2003,J. Biol. Chem. 278 :7160-7166)。纤维素分解活性术语“纤维素分解活性”在本文中定义为水解纤维素材料的生物学活性。测量纤维素分解活性的两种基本方法包括(1)测量总纤维素分解活性,和(2) 测量单独的纤维素分解活性(内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和葡糖苷酶),如^iang 等,Outlook for cellulase improvement-Screening and selection strategies,2006, Biotechnology Advances M :452-481所综述的。总纤维素分解活性通常是使用不溶性底物来测定的,所述底物包括Whatman No. 1滤纸、微晶纤维素、细菌纤维素、藻类纤维素、 棉花、经预处理的木素纤维素等。最常见的总纤维素分解活性测定法是使用Whatman No. 1 滤纸作为底物的滤纸测定法。该测定法是由hternational Union of Pure and Applied Chemistry(IUPAC)(Ghose,1987, Measurement of cellulase activities, Pure App1. Chem. 59 :257-68)确立的。就本发明而言,纤维素分解活性通过测量在下述条件下由纤维素分解酶进行的纤维素材料水解的增加来确定l_20mg的纤维素分解蛋白/g的PCS中纤维素在50-65°C进行3-7日,与未添加纤维素分解蛋白的对照水解相比较。通常条件为1ml反应液,经洗涤或未洗涤的PCS,5%不溶性固形物,50mM乙酸钠,pH 5,ImM MnSO4, 50-65°C,72小时,通过 AMINEX HPX-87H 柱(Bio-Rad Laboratories, Inc.,Hercules, CA, USA)进行糖分析。内切葡聚糖酶术语“内切葡聚糖酶”在本文中定义为内切-1,4-(1,3 ;1, 4)-β-D-葡聚糖 4-葡聚糖水解酶(endo-l,4-0-D-glucan 4-glucanohydrolase) (Ε. C. 3. 2. 1. 4),其催化纤维素、纤维素衍生物(例如羧甲基纤维素和羟乙基纤维素)、地衣淀粉(Iichenin)中的1,4-β-D-糖苷键、混合的β-1,3葡聚糖例如谷类β-D-葡聚糖或木葡聚糖和含有纤维素成分的其它植物材料中的β_1,4键的内水解(endohydrolysis)。内切葡聚糖酶活性可基于底物粘度的减少或由还原糖测定法(Zhang等,2006,Biotechnology Advances 24:452-481)确定的还原端增加来确定。就本发明而言,根据(ihose,1987,Pure and App 1. Chem. 59 :257-268的方法,使用羧甲基纤维素(CMC)水解来测定内切葡聚糖酶活性。纤维二糖水解酶术语“纤维二糖水解酶”在本文中定义为l,4-i3_D-葡聚糖纤维二糖水解酶(1,4-beta-D-glucan cellobiohydrolase) (Ε. C. No. 3. 2. 1. 91),其催化纤维素、纤维素寡糖,或任何包含β_1,4-连接葡萄糖的聚合物中的l,4-i3-D-糖苷键的水解,从链的还原或非还原末端释放纤维二糖(Teeri,1997, Crystalline cellulose degradation :New insight into the function of eellobiohydroIases, Trends in Biotechnology 15 :160-167 ;Teeri 等,1998, Trichoderma reesei eellobiohydrolases why so efficient on crystalline cellulose ? ,Biochem. Soc. Trans. 26 :173-178)。就本发明而言,根据 van Tilbeurgh 等,1982,FEBS Letters 149 152-156 及 van Tilbeurgh 和Claeyssens,1985,FEBS Lettersl87 :283-288描述的方法使用荧光性二糖衍生物4-甲基伞形基-β -D-乳糖苷来测定纤维二糖水解酶活性。β-葡糖苷酶术语“β-葡糖苷酶”在本文中定义为β-D-葡糖苷葡糖水解酶 (beta-D-glucoside glucohydrolase) (Ε. C. No. 3. 2. 1. 21),其催化末端非还原 β -D-葡萄糖残基的水解,并释放β-D-葡萄糖。就本发明而言,根据Venturi等,2002,Extracellular beta-D-glucosidase from Chaetomium thermophilum var. coprophilum !production,purification and some biochemical properties, J. Basic Microbiol. 42 :55-66^基本方法测定葡糖苷酶活性。一个单位的葡糖苷酶活性定义为在40°C,ρΗ 5,以 ImM对硝基苯基-β -D-葡糖吡喃糖苷为底物,在含有0. 01 %TWEEN 20的IOOmM柠檬酸钠中每分钟产生1. 0微摩尔对硝基苯酚。木聚糖降解活性术语“木聚糖降解活性”或“木聚糖分解活性”在本文中定义为水解含木聚糖材料的生物学活性。两种测定木聚糖分解活性的基础方法包括(1)测定总木聚糖分解活性,和( 测定单独的木聚糖分解活性(内切木聚糖酶、木糖苷酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、α-葡糖醛酸糖苷酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶和α-葡糖醛酸酯酶)。 最近在木聚糖分解酶测定法的进展总结于几个公开文献中,包括Biely和Puchard,Recent progress in the assays of xylanolytic enzymes,2006, Journal of the Science of Food and Agriculture 86(11) : 1636-1647 ;Spanikova 禾口 Biely,2006, Glucuronoyl esterase-Novel carbohydrate esterase produced by SchizophylIum commune, FEBS Letters 580(19) :4597-4601 ;Herrmann, Vrsanska, Jurickova, Hirsch, Biely 禾口 Kubicek,1997, The beta-D-xylosidase of Trichoderma reesei is a multifunctional beta-D-xylan xylohydrolase, Biochemical Journal 321:375—381。总木聚糖降解活性可通过确定从多种类型的木聚糖形成的还原糖来测量,所述木聚糖包括燕麦小麦(oat spelt)、山毛榉木(beectiwood)和落叶松木(Iarctiwood)木聚糖,或者可通过光度法确定从多种共价染色的木聚糖释放出的染色的木聚糖片段来测量。 最常见的总木聚糖分解活性测定法基于从多聚的4-0-甲基葡糖醛酸木聚糖产生还原糖, 如 Bailey,Biely,Poutanen,1992,Interlaboratory testing of methods for assay of xylanase activity, Journal of Biotechnology 23(3) :257-270 中所述。就本发明而言,木聚糖降解活性是通过测量由木聚糖降解酶在下述通常条件下造成的桦木木聚糖(Sigma Chemical Co.,Inc.,St. Louis, MO, USA)水解的增加来确定的 Iml反应液,5mg/ml底物(总固形物),5mg木聚糖分解蛋白质/g底物,50mM乙酸钠pH 5, 50 °C, 24 小时,如 Lever, 1972, A new reaction for colorimetric determination of carbohydrates, Anal. Biochem 47 :273-279所述使用对羟基苯甲酸酰胼(PHBAH)测定法进行糖分析。木聚糖酶活性术语“木聚糖酶活性”在本文中定义为1,4-β-D-木聚糖-木聚糖水解酶活性(Ε. C. 3. 2. 1.8),其催化木聚糖中l,4-i3-D-木糖苷键的内水解。就本发明而言,木聚糖酶活性是使用桦木木聚糖作为底物确定的。一个单位的木聚糖酶活性定义为在 500C,pH 5从每升2g桦木木聚糖作为底物在含有0. 01%TWEEN 20的50mM乙酸钠中水解的起始期间每分钟产生ι. O μ mol还原糖(以葡萄糖当量(glucose equivalents)测定, 如 Lever,1972, A new reaction for colorimetric determination of carbohydrates, Anal. Biochem 47 :273-279 所述)。β -木糖苷酶活性术语“ β -木糖苷酶活性”在本文中定义为β -D木糖苷木糖水解酶(Ε. C. 3. 2. 1. 37),其催化短β (1 — 4)木寡糖(xylooligosaccharide)的外水解以从非还原端去除连续的D-木糖残基。就本发明而言,一个单位的木糖苷酶活性定义为在 40°C, pH 5从作为底物的ImM对硝基苯基-β-D-木糖苷在含有0.01%TWEEN 20的 IOOmM柠檬酸钠中每分钟产生1. O μ mol对硝基苯酚。
乙酰木聚糖酯酶活性术语“乙酰木聚糖酯酶活性”在本文中定义为羧酸酯酶活性(EC 3. 1. 1.72),其催化乙酰基从聚合木聚糖、乙酰化木糖、乙酰化葡萄糖、乙酸α-萘酯 (alpha-napthyl acetate)禾口乙酸对石肖基苯酉旨(p—nitrophenyl acetate)的水角军。就本发明而言,乙酰木聚糖酯酶活性是使用0. 5mM乙酸对硝基苯酯作为底物,在含有0. 01%TWEEN 20的50mM乙酸钠pH 5. 0中确定的。一个单位的乙酰木聚糖酯酶活性定义为能够在pH 5, 25°C每分钟释放1微摩尔对硝基苯酚阴离子(p-nitrophenolate anion)的酶量。阿魏酸酯酶活性术语“阿魏酸酯酶(feruloyl esterase)活性”在本文中定义为 EC 3. 1. 1. 73 (IUBMB Enzyme Nomenclature)中的4-羟基-3-甲氧基肉桂酰糖水解酶酶活性,其催化4-羟基-3-甲氧基肉桂酰(阿魏酰)基团从酯化的糖(其在“天然”底物中通常为阿拉伯糖)的水解,以产生阿魏酸羟基-3-甲基肉桂酸)。阿魏酸酯酶也称作阿魏酸酯酶(ferulic acid esterase)、FAE-III、肉桂酸酯水解酶、FAEA, cinnAE、FAE-I 或 FAE-II。就本发明而言,阿魏酸酯酶活性是使用50mM乙酸钠pH 5. 0中的0. 5mM阿魏酸对硝基苯酯作为底物确定的。一个单位的阿魏酸酯酶活性等于能够在pH 5,25°C每分钟释放出1 μ mol对硝基苯酚阴离子的酶量。α-葡糖醛酸糖苷酶活性术语“α-葡糖醛酸糖苷酶活性”在本文中定义为 α -D-葡糖苷酸葡糖酸酸水角军活性(alpha-D-glucosiduronate glucuronohydrolase activity) (EC 3. 2. 1. 139),其催化α -D-葡糖苷酸水解为D-葡糖醛酸和醇。就本发明而言,α -葡糖醛酸糖苷酶活性是根据de Vries, 1998,J. Bacteriol. 180 :243-249确定的。 一个单位的α-葡糖醛酸糖苷酶活性等于能够在pH 5,40°C每分钟释放出Iymol葡糖醛酸或4-0-甲基葡糖醛酸的酶量。α -L-阿拉伯呋喃糖苷酶活性术语“ α _L_阿拉伯呋喃糖苷酶活性”在本文中定义为α -L-阿拉伯呋喃糖苷阿拉伯呋喃水解酶活性(EC 3. 2. 1. 55),其催化对α _L_阿拉伯糖苷中的末端非还原性α-L-阿拉伯呋喃糖苷残基的水解。该酶活性对α-L-阿拉伯呋喃糖苷、含有(1,3)_和/或(1,5)_键的α-L-阿拉伯聚糖、阿拉伯木聚糖和阿拉伯半乳聚糖起作用。α -L-阿拉伯呋喃糖苷酶也称为阿拉伯糖苷酶、α -阿拉伯糖苷酶、α -L-阿拉伯糖苷酶、α-阿拉伯呋喃糖苷酶、多糖α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷水解酶、L-阿拉伯糖苷酶或α-L-阿拉伯聚糖酶。就本发明而言,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶活性是使用总体积200 μ 1的每ml的IOOmM乙酸钠pH 5中5mg的中等粘性小麦阿拉伯木 MW (Megazyme International Ireland, Ltd. ,Bray, Co. fficklow) ^t 400Cii^f 30 中, 接着通过AMINEX HPX-87H 柱层析(Bio-Rad Laboratories, Inc.,Hercules, CA, USA) 的阿拉伯糖分析来确定的。纤维素材料纤维素材料可以是包含纤维素的任何材料。生物质初生细胞壁 (primary cell wall)中的主要多糖是纤维素,其次最丰富的是半纤维素,而第三是果胶。 次生细胞壁(secondary cell wall)在细胞停止生长后产生,其同样含有多糖并通过共价交联至半纤维素的聚合木质素而加强。纤维素是脱水纤维二糖的均聚物,并且因此是直链 β-(l-4)-D-葡聚糖,而半纤维素包括多种化合物,例如木聚糖、木葡聚糖(xyloglucan)、 阿拉伯木聚糖和甘露聚糖,具有系列取代基的复杂分支结构。尽管通常是多形的,存在于植物组织中的纤维素主要是平行葡聚糖链的不溶晶体基质。半纤维素通常与纤维素以及其它半纤维素以氢键相连,其帮助稳定细胞壁基质。
纤维素通常见于例如植物的茎、叶、壳、皮和穗轴,或树的叶、枝和木材。纤维素材料可以是,但不限于,草本材料、农业残余物、林业残余物、城市固体废物、废纸和纸浆与造纸厂残余物(参见,例如,Wiselogel 等,1995,于 Handbook on Bioethanol (Charles Ε· Wyman编),pp. 105-118,Taylor & Francis,Washington D. C. ;ffyman, 1994,Bioresource Technology 50 :3-16 ;Lynd,1990, Applied Biochemistry and Biotechnology 24/25 695-719 ;Mosier 等,,1999, Recent Progress in Bioconversion of Lignocellulosics, 于 Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, T. Scheper 主编,Volume 65, pp. 23-40,Springer-Verlag,New York)。在本文中应理解的是,纤维素可以是任何形式的木素纤维素,在混合基质中包含木质素、纤维素和半纤维素的植物细胞壁材料。在一个优选的方面,纤维素材料是木素纤维素。在一个方面,纤维素材料是草本材料。在另一个方面,纤维素材料是农业残余物。 在另一个方面,纤维素材料是林业残余物。在另一个方面,纤维素材料是城市固体废物。在另一个方面,纤维素材料是废纸。在另一个方面,纤维素材料是纸浆和造纸厂残余物。在另一个方面,纤维素材料是玉米秸秆。在另一个方面,纤维素材料是玉米纤维。 在另一个方面,纤维素材料是玉米穗轴。在另一个方面,纤维素材料是橙皮。在另一个方面, 纤维素材料是稻杆。在另一个方面,纤维素材料是麦杆。在另一个方面,纤维素材料是柳枝稷(switch grass)。在另一个方面,纤维素材料是芒草属。在另一个方面,纤维素材料是甘蔗渣。在另一个方面,纤维素材料是微晶纤维素。在另一个方面,纤维素材料是细菌纤维素。在另一个方面,纤维素材料是藻类纤维素。在另一个方面,纤维素材料是棉线头。在另一个方面,纤维素材料是无定形的磷酸处理的纤维素。在另一个方面,纤维素材料是滤纸。纤维素材料可以直接使用或进行预处理,使用本领域已知的传统方法,如本文所述。在一个优选的方面,预处理纤维素材料。预处理的玉米秸秆术语“PCS”或“预处理的玉米秸秆“在本文中定义为通过用热和稀硫酸处理而源自玉米秸秆的纤维素材料。分离的多肽术语“分离的多肽”用于本文中指从来源分离的多肽。在一个优选的方面,多肽如通过SDS-PAGE测定的,为至少纯,优选至少5%纯,更优选至少10%纯,更优选至少20%纯,更优选至少40%纯,更优选至少60%纯,甚至更优选至少80%纯,并且最优选至少90%纯。基本上纯的多肽术语“基本上纯的多肽”在本文表示多肽制备物,所述多肽制备物含有按重量计至多10 %,优选至多8 %,更优选至多6 %,更优选至多5 %,更优选至多 4%,更优选至多3%,甚至更优选至多2%,最优选至多1 %,并且甚至最优选至多0. 5%的与其天然或重组结合的(associated)的其它多肽材料。因此,优选所述基本上纯的多肽是按存在于制备物中的全部多肽材料的重量计至少92%纯,优选至少94%纯,更优选至少 95%纯,更优选至少96%纯,更优选至少97%纯,更优选至少98%纯,甚至更优选至少99% 纯,最优选至少99. 5%纯,并且甚至最优选100%纯。所述多肽优选是基本上纯的形式。具体而言,优选所述多肽是“基本上(essentially)纯的形式”,即,所述多肽制备物基本上 (essentially)不含与其天然或重组结合的其它多肽材料。例如,这能够通过以下实现通过公知的重组方法或由经典纯化方法制备多肽。
成熟多肽术语“成熟多肽”在本文中定义为以其在翻译和任何翻译后修饰之后的最终形式存在的多肽,所述修饰例如N-末端加工、C-末端截短、糖基化、磷酸化等。成熟多肽编码序列术语“成熟多肽编码序列”在本文中定义为编码具有纤维素分解增强活性的成熟多肽的核苷酸序列。同一性参数“同一性”描述两个氨基酸序列之间或两个核苷酸序列之间的相关性。就本发明而言,两个氨基酸序列之间的同一性程度使用如EMBOSS软件包 (EMBOSS :The European Molecular Biology Open Software Suite,Rice等,2000,Trends in Genetics 16:276-277)的Needle程序(优选3. 0. 0版或更高版本)中所执行的 Needleman-Wunsch 算法(Needleman 和 Wunsch,1970,J. Mol. Biol. 48 :443-453)来测定。使用的可选参数为缺口罚分(gap penalty) 10,缺口延伸罚分(gap extension penalty)0. 5 和EBL0SUM62(BL0SUM62的EMBOSS版)取代矩阵。使用Needle标记为“最高同一性(longest identity)”的输出结果(使用-nobrief选项获得)作为同一性百分比,并计算如下(同样的残基X100)/(比对长度-比对中缺口的总数)就本发明而言,两个核苷酸序列之间的同一性程度使用如EMBOSS软件包 (EMBOSS The European Molecular Biology Open Software Suite, Rice 等,2000,见上文)的Needle程序(优选3· 0· 0版或更高版本)中执行的Needleman-Wunsch算法 (Needleman和mmsch,1970,见上文)来测定。使用的可选参数为缺口罚分10,缺口延伸罚分0. 5和EDNAFULL(NCBI NUC4. 4的EMBOSS版)取代矩阵。使用Needle标记为“最高同一性”的输出结果(使用-nobrief选项获得)作为同一性百分比,并计算如下(同样的脱氧核糖核苷酸X100)/(比对长度-比对中缺口的总数)同源序列术语“同源序列”在本文中定义为在用多肽进行的tfasty搜索 (Pearson, W. R. ,1999, 于 Bioinformatics Methods and Protocols 中,S. Misener 禾口 S. A. Krawetz编,pp. 185-219)中E值(或期望值)小于0. 001的预测蛋白质。多肽片段术语“多肽片段”在本文中定义为从成熟多肽或其同源序列的氨基和/ 或羧基末端缺失一个或多个(几个)氨基酸的多肽,其中所述片段具有生物活性。亚序列术语“亚序列(subsequence) ”在本文中定义为从成熟编码序列或其同源序列的5’和/或3’端缺失一个或多个(几个)核苷酸的核苷酸序列,其中所述亚序列编码具有生物活性的多肽片段。等位变体(allelic variant)术语“等位变体”在本文中表示占据相同染色体基因座的基因的任何两种或两种以上可选形式。等位变异通过突变天然地发生,并且可导致种群内的多态性。基因突变可以是沉默的(在编码的多肽中无变化)或可以编码具有改变的氨基酸序列的多肽。多肽的等位变体是由基因的等位变体编码的多肽。分离的多核苷酸术语“分离的多核苷酸”用于本文中指从来源分离的多核苷酸。 在一个优选的方面,多核苷酸如通过琼脂糖电泳测定的,为至少纯,优选至少5%纯,更优选至少10 %纯,更优选至少20 %纯,更优选至少40 %纯,更优选至少60 %纯,甚至更优选至少80%纯,并且最优选至少90%纯。基本上纯的多核苷酸术语“基本上纯的多核苷酸”用于本文指不含其它外来的或不期望的核苷酸的多核苷酸制备物,并且所述多核苷酸制备物处于适合于在遗传工程的蛋白质生产体系中使用的形式。因此,基本上纯的多核苷酸含有按重量计至多10%,优选至多8 %,更优选至多6 %,更优选至多5 %,更优选至多4 %,更优选至多3 %,甚至更优选至多2%,最优选至多1 %,并且甚至最优选至多0. 5 %的与其天然或重组结合的其它多核苷酸材料。然而,基本上纯的多核苷酸可以包括天然存在的5’和3’非翻译区,例如启动子和终止子。优选基本上纯的多核苷酸是按重量计至少90%纯,优选至少92%纯,更优选至少 94%纯,更优选至少95%纯,更优选至少96%纯,更优选至少97%纯,甚至更优选至少98% 纯,最优选至少99%,并且甚至最优选至少99. 5%纯的。本发明所述多核苷酸优选为基本上纯的形式。具体而言,优选所述多核苷酸是“基本上(essentially)纯的形式”,即,所述多核苷酸制备物基本上不含与其天然或重组结合的其它多核苷酸材料。所述多核苷酸可以是基因组、cDNA、RNA、半合成、合成来源的,或它们的任何组合。编码序列当用于本文时术语“编码序列”的意思是直接指定其蛋白产物的氨基酸序列的核苷酸序列。编码序列的边界通常由开读框决定,所述开读框通常以ATG起始密码子或可供选择的起始密码子例如GTG和TTG开始,并且以终止密码子例如TAA、TAG和TGA 结束。编码序列可以是DNA、cDNA或重组核苷酸序列。cDNA:术语“cDNA”在本文中定义为能够通过反转录从得自真核细胞的成熟的、已剪接的mRNA分子制备的DNA分子。cDNA缺少通常存在于相应基因组DNA中的内含子序列。 起始的(initial)、初级的RNA转录物是mRNA的前体,其通过一系列的步骤加工然后作为成熟的已剪接的mRNA出现。这些步骤包括通过称为剪接的过程去除内含子序列。因而源自 mRNA的cDNA没有任何内含子序列。核酸构建体术语“核酸构建体”用于本文指单链或双链的核酸分子,所述核酸分子分离自天然存在的基因,或将所述核酸分子以本来不存在于(not otherwise exist)自然界中的方式修饰以含有核酸的区段。当所述核酸构建体含有表达编码序列所需的调控序列时,术语核酸构建体与术语“表达盒”同义。调控序列(control sequence)术语“调控序列”在本文定义为包括对编码多肽的多核苷酸表达是必需的或有利的所有成分。各个调控序列对于编码所述多肽的核苷酸序列可以是天然的或外源的,或各个调控序列对于彼此可以是天然的或外源的。这些调控序列包括但不限于前导序列、聚腺苷酸化序列、前肽序列、启动子、信号肽序列和转录终止子。最少的情况,调控序列包括启动子和转录和翻译的终止信号。调控序列可以和用于引入特异性限制位点的接头一起提供,所述特异性限制位点促进调控序列与编码多肽的核苷酸序列编码区的连接。可操作地连接术语“可操作地连接”在本文表示这样的构型,其中将调控序列置于相对于多核苷酸序列的编码序列的适当位置,使得调控序列指导多肽编码序列的表达。表达术语“表达”包括涉及多肽产生的任何步骤,其包括但不限于转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰和分泌。表达载体术语“表达载体”在本文定义为线性的或环状的DNA分子,其包含编码多肽的多核苷酸,并且所述多核苷酸与提供用于其表达的额外核苷酸可操作地连接。宿主细胞如本文中所使用的术语“宿主细胞”包括任何细胞类型,所述细胞类型对于使用包含本发明多核苷酸的核酸构建体或表达载体的转化、转染、转导等是易感的 (susceptible)。
修饰术语“修饰”在本文的意思是,对多肽的任何化学修饰,以及对编码所述多肽的DNA的遗传操作。所述修饰可以是一个或多个(几个)氨基酸的取代、缺失和/或插入, 以及一个或多个(几个)氨基酸侧链的置换。人工变体当用在本文时,术语“人工变体”的意思是由表达经修饰而编码多肽变体的核苷酸序列的生物体产生的多肽。所述修饰的核苷酸序列通过人为干预(human intervention),通过修饰多核苷酸序列来获得。发明详述本发明涉及用于降解或转化纤维素材料的方法,包括用包含一种或多种(几种) 纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物处理纤维素材料。在一个方面,所述方法进一步包括回收所述经降解或转化的纤维素材料。本发明还涉及用于产生发酵产物的方法,包括(a)用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的酶组合物糖化纤维素材料;(b) 用一种或多种(几种)发酵微生物发酵经糖化的纤维素材料以产生所述发酵产物;和(C) 从发酵回收所述发酵产物。本发明进一步涉及发酵纤维素材料的方法,包括用一种或多种(几种)发酵微生物发酵所述纤维素材料,其中所述纤维素材料经包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的酶组合物水解。在一个方面,所述纤维素材料的发酵产生发酵产物。在另一个方面,所述方法进一步包括从发酵回收所述发酵产物。在上述每一个方法中,纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的存在与所述纤维二糖脱氢酶存在而所述具有纤维素分解增强活性的多肽不存在相比增加了酶组合物对所述纤维素材料的水解。本发明的方法可用于将纤维素材料糖化为可发酵的糖,并将可发酵的糖转化为许多有用物质,例如化学品和燃料。从纤维素材料产生所需发酵产物通常涉及预处理、酶水解 (糖化)和发酵。根据本发明纤维素材料的加工可使用本领域常规工艺达成。而且,本发明的方法可使用任何配置为依照本发明运作的常规生物质加工装置实施。水解(糖化)和发酵,分别或同时,包括但不限于,分离的水解和发酵(SHF)、同步糖化和发酵(SSF)、同步糖化和共发酵(SSCF)、混合的水解和发酵(HHF)、分离的水解和共发酵(SHCF)、混合的水解和共发酵(HHCF),和直接微生物转化(DMC)。SHF使用分离的处理步骤以首先将纤维素材料酶水解为可发酵糖,例如,葡萄糖,纤维二糖、纤维三糖和戊糖,然后将可发酵糖发酵成为乙醇。在SSF中,纤维素材料的酶水解和糖变为乙醇的发酵在一个步骤中组合(Philippidis,G. P.,1996,Cellulose bioconversion technology, 于 Handbook on Bioethanol Production and Utilization, ffyman, C. E 编,Taylor & Francis, Washington, DC, 179-212)。SSCF 包括多种糖的共发酵(Sheehan, J.,和 Himmel, Μ. ,1999, Enzymes, energy and the environment :A strategic perspective on the U. S. Department of Energy's research and development activities for bioethanol, Biotechnol. Prog. 15 :817-827)。HHF在同步糖化和水解步骤之外,还涉及单独的水解步骤,所述步骤可以在同一个反应器中进行。HHF过程中的步骤可以在不同的温度,S卩,高温酶糖化,然后在发酵菌株能够耐受的较低温度进行SSF。DMC在一个或多个(几个)步骤中组合了所有三个过程(酶产生、水解和发酵),其中使用相同的生物体产生用于将纤维素材料转化成可发酵糖并将可发酵糖转化成终产物的酶(Lynd,L. R.,Weimer, P. J.,vm Zyl, W. H.,禾口 Pretorius,I.S.,2002,Microbial cellulose utilization-Fundamentals and biotechnology, Microbiol. Mol. Biol. Reviews 66 :506-577)。在本文可以理解的是,本领域中任何已知的方法,包括预处理、酶水解(糖化)、发酵,或它们的组合,可用于实施本发明的方法。常规设备包括补料批式搅拌反应器、批式搅拌反应器、具有超滤的连续流搅拌反应器和/或连续活塞流柱式反应器(Fernanda de Castilhos Corazza, Flavio Faria de Moraes, Gisella Maria Zanin 禾口 Ivo Neitzel,2003, Optimal control in fed-batch reactor for the cellobiose hydrolysis, Acta Scientiarum. Technology25 :33-38 ; Gusakov, A. V.,禾口 Sinitsyn,A. P.,1985,Kinetics of the enzymatic hydrolysis of cellulose :1. A mathematical model for a batch reactor process,Enz. Microb. Technol. 7 :346-352)、研磨反应器(Ryu, S. K.,和 Lee,J. Μ.,1983,Bioconversion of waste cellulose by using an attrition bioreactor,Biotechnol·Bioeng· 25 :53-65), 或者具有由电磁场引起的强烈搅拌的反应器(Gusakov,Α. V.,Sinitsyn, Α. P.,Davydkin, I. Y.,Davydkin, V. Y.,Protas,0. V.,1996,Enhancement of enzymatic cellulose hydrolysis using a novel type of bioreactor with intensive stirring induced by electromagnetic field,Appl. Biochem. Biotechnol. 56 :141-153)。其它反应器类型包括 流化床、升流层、固定化和用于水解和/或发酵的挤出机型的反应器。预处理。在本发明的方法的实施中,可以使用本领域已知的任何预处理过程破坏植物细胞壁的纤维素材料成分(Chandra等,2007,Substrate pretreatment :The key to effective enzymatic hydrolysis of lignocellulosics ? Adv. Biochem. Engin. / Biotechnol. 108 :67-93 ;Galbe 禾口 Zacchi,2007,Pretreatment of lignocellulosic materials for efficient bioethanol production,Adv. Biochem.Engin./ Biotechnol. 108 :41-65 ;Hendriks 禾口 Zeeman,2009,Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass,Bioresource Technol. 100 :10-18 ;Mosier 等,2005,Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass,Bioresource Technol. 96 :673-686 ;Taherzadeh 禾口 Karimi,2008,Pretreatment of lignocellulosic wastes to improve ethanol and biogas production A review, Iht.J. of Mol. Sci. 9 :1621-1651 ;Yang 禾口 Wyman,2008,Pretreatment : the key to unlocking low-cost cellulosic ethanol, Biofuels Bioproducts and Biorefining-Biofpr. 2 :26-40)。纤维素材料也可以在预处理之前使用本领域中已知的方法进行预浸泡、润湿或调节。常规的预处理包括但不限于,蒸汽预处理(伴随或不伴随爆炸)、稀酸预处理、热水预处理、碱性预处理、石灰预处理、湿氧化、湿爆炸、氨纤维爆炸、有机溶剂预处理和生物预处理。其它预处理包括氨渗滤、超声、电穿孔、微波、超临界CO2、超临界吐0、臭氧和、辐射预处理。可以在水解和/或发酵之前预处理纤维素材料。预处理优选在水解前进行。或者,预处理可以与酶水解同时进行以释放可发酵糖,如葡萄糖、木糖和/或纤维二糖。在大多数情况下,预处理步骤本身使一些生物质转化成可发酵糖(甚至在不存在酶的情况下)。蒸汽预处理。在蒸汽预处理中,加热纤维素材料以破坏植物细胞壁成分,包括木质素、半纤维素和纤维素,使酶可以到达纤维素和其它部分,例如,半纤维素。将纤维素材料通过或穿过反应容器,其中注入蒸汽以增加温度至需要的温度和压力,并且在其中保持期望的反应时间。蒸汽预处理优选在140-230°C,更优选160-200°C,并且最优选 170-190°C进行,其中最优的温度范围依赖于任何化学催化剂的加入。蒸汽预处理的停留时间优选1-15分钟,更优选3-12分钟,并且最优选4-10分钟,其中最优的停留时间依赖于温度范围和任何化学催化剂的加入。蒸汽预处理允许相对较高的固体加载量,使得纤维素材料在预处理过程中通常仅仅变得潮湿。蒸汽预处理经常与预处理后对物质的爆炸放料(explosive discharge)组合,这称为蒸汽爆炸,即,快速闪变至大气压和物质的湍流, 以通过破碎增加可接触的表面积(Duff禾口 Murray, 1996,Bioresource Technology 855 1-33 ;Galbe 和 Zacchi,2002,Appl. Microbiol. Biotechnol. 59 :618-628 ;美国专利申请 No. 20020164730)。在蒸汽预处理过程中,切割半纤维素乙酰基团,并且得到的酸自催化半纤维素部分水解成单糖和寡糖。去除木质素至有限的程度。经常在蒸汽预处理之前加入催化剂如或SO2(通常0. 3至3% w/w),其可减少时间,降低温度,增加回收率,并促进酶水解(Ballesteros等,2006,Appl. Biochem. Biotechnol. 129-132 :496-508 ;Varga ^,2004, Appl.Biochem. Biotechnol. 113-116 509-523 ;Sassner 等,2006,Enzyme Microb. Technol. 39 :756-762)。化学预处理术语“化学处理“指能促进纤维素、半纤维素和/或木质素分离和/ 或释放的任何化学处理。合适的化学预处理步骤的实例包括例如稀酸预处理、石灰预处理、 湿氧化、氨纤维/冷冻爆炸(AFEX)、氨渗滤(APR)和有机溶剂预处理。在稀酸预处理中,将纤维素材料与稀酸(通常是吐504)和水混合以形成浆料,由蒸汽加热至期望的温度,并在一段停留时间后闪变至大气压。可以用很多反应器设计进行稀酸预处理,例如,活塞流式反应器、逆流反应器或连续逆流收缩床反应器(Duff和Murray, 1996, supra ;Schell 等,2004,Bioresource Technol. 91 :179-188 ;Lee 等,1999,Adv. Biochem.Eng. Biotechnol. 65 :93-115)。还可以使用碱性条件下的几种预处理方法。这些碱预处理包括,但不限于,石灰预处理、湿氧化、氨渗滤(APR)和氨纤维/冷冻爆炸(AFEX)。用碳酸钙、氢氧化钠或氨,在85_150°C的低温进行石灰预处理,停留时间从1 小时到几天(Wyman 等,2005,Bioresource Technol. 96 :1959-1966 ;Mosier 等,2005, Bioresource Technol. 96 :673-686) WO 2006/11089UW0 2006/118099,WO 2006/110900 和WO 2006/110901公开了使用氨的预处理方法。湿法氧化是热预处理,通常在180_22(TC进行5_15分钟,加入氧化剂如过氧化氢或过压氧(Schmidt 禾口 Thomsen, 1998, Bioresource Technol. 64 :139-151 ;Palonen 等, 2004, Appl. Biochem. Biotechnol. 117 1-17 ;Varga ^,2004, Biotechnol. Bioeng. 88 567-574 ;Martin 等,2006,J. Chem. Technol. Biotechnol. 81 :1669-1677)。预处理以优选 1-40%干物质,更优选2-30%干物质,并且最优性5-20%干物质进行,并且由于加入碱如碳酸钠,初始PH经常会增加。
湿法氧化预处理方法的修改方法,称为湿爆炸(湿氧化和蒸汽爆炸的组合),能够处理高达30%的干物质。在湿爆炸中,在预处理过程中,在一定的停留时间后引入氧化剂。 然后通过闪变至大气压而结束预处理(W0 2006/032282)。氨纤维爆炸(AFEX)涉及在温和温度如90-100°C和高压如17_20bar,用液体或气体氨处理纤维素材料5-10分钟,其中干物质含量可以高达60% (Gollapalli等,2002, Appl. Biochem. Biotechnol. 98 :23_35 ;Chundawat 等,2007, Biotechnol. Bioeng. 96 219-231 ;Alizadeh 等,2005,Appl. Biochem. Biotechnol. 121 :1133-1141 ;Teymouri 等, 2005,Bioresource Technol. 96 :2014-2018)。AFEX预处理导致纤维素解聚,和半纤维素的部分水解。木质素-糖复合物得到切割。有机溶剂预处理通过用含水乙醇00-60%乙醇)在160-200°c提取30-60分钟而将纤维素材料去木质素化(Pan等,2005,Biotechnol. Bioeng. 90 :473-481 ;Pan等, 2006,Biotechnol. Bioeng. 94 :851-861 ;Kurabi 等,2005,Appl. Biochem. Biotechnol. 121 219-230)。通常加入硫酸作为催化剂。在有机溶剂预处理中,去除大部分半纤维素。合适的预处理方法的其他实例如Schell等,2003,Appl. Biochem and Biotechn. Vol. 105-108 :ρ· 69-85,和 Mosier 等,2005,Bioresource Technology 96 :673_686,和美国专利公开申请2002/0164730所述。在一个方面,化学预处理优选作为酸处理,并且更优选作为连续稀酸和/或弱酸 (mild acid)处理进行。酸通常是硫酸,但也可以使用其它酸,如乙酸、柠檬酸、硝酸、磷酸、 酒石酸、琥珀酸、氯化氢或其混合物。弱酸处理在优选1-5,更优选1-4,并且最优选1-3的 PH范围内进行。在一个方面,酸浓度在优选0. 01至20wt%酸,更优选0. 05至IOwt %酸,甚至更优选0. 1至5wt%酸,并且最优选0.2至2. Owt %酸的范围内。酸与纤维素材料接触, 并在优选160-220°C,和更优选165-195°C范围内的温度保持数秒到数分钟,例如1秒-60 分钟的时间。在另一个方面,预处理作为氨纤维爆炸步骤(AFEX预处理步骤)进行。在另一个方面,预处理发生在含水浆料中。在优选的方面,在预处理过程中纤维素材料以优选10-80wt%,更优选20-70wt%,并且最优性30-60wt%,如约50wt%的量存在。 预处理的纤维素材料可以不洗涤或者使用本领域任何已知的方法洗涤,例如,用水洗涤。机械预处理术语“机械预处理”指各种类型的研磨或碾磨(例如,干磨、湿磨或振动球磨)。物理预处理术语“物理预处理”指促进纤维素、半纤维素和/或木质素从纤维素材料分离和/或释放的任何处理。例如,物理预处理可涉及辐射(例如,微波辐射)、汽蒸/ 蒸汽爆炸、水热解(hydrothermolysis)和它们的组合。物理预处理可以涉及高压和/或高温(蒸汽爆炸)。在一个方面,高压指优选约 300至约600psi,更优选约350至约550psi,并且最优选约400至约500psi,如约450psi 的压力。在另一个方面,高温指约100至300°C,优选约140至235°C的温度。在一个优选的方面,机械预处理在使用如上所定义的高温和高压的分批过程、蒸汽枪水解器系统,例如来自 Sunds Defibrator AB, Sweden 的 Sunds Hydrolyzer 中进行。组合的物理和化学预处理可以对纤维素材料进行物理和化学预处理。例如,预处理步骤可以涉及稀酸或弱酸处理和高的温度和/或压力处理。根据需要,可以顺序或同时进行物理和化学预处理。还可以包括机械预处理。因此,在一个优选的方面,对纤维素材料进行机械、化学或物理预处理,或者它们的任何组合,以促进纤维素、半纤维素和/或木质素的分离和/或释放。生物预处理术语“生物预处理”指可以促进纤维素、半纤维素和/或木质素从纤维素材料分离和/或释放的任何生物预处理。生物预处理技术可以包括应用溶解木质素的微生物(参见,例如,Hsu, 1996, Pretreatment of biomass,于 Handbook on Bioethanol Production and Utilization,Wyman,C. E 编,Taylor &Francis,Washington,DC,179-212 ; Ghosh 禾口 Singh,1993, Physicochemical and biological treatments for enzymatic/ microbial conversion of lignocellulosic biomass, Adv. App1. Microbiol.39 295-333 ;McMillan,1994,Pretreating lignocellulosic biomass :a review, 于 Enzymatic Conversion of Biomass for Fuels Production,Himmel, Baker 禾口 Overend 编,ACS Symposium Series 566, American Chemical Society, Washington, DC, chapter 15 ;Gong, Cao, Du 禾口 Tsao,1999,Ethanol production from renewable resources,于 Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, Scheper 编,Springer-Verlag Berlin Heidelberg,Germany,65 :207-241 ;Olsson 禾口 Hahn-Hagerdal,1996,Fermentation of lignocellulosic hydrolysates for ethanol production,Enz. Microb. Tech. 18 312—331 ;禾口Vallander禾口Eriksson,1990,Production of ethanol from lignocellulosic materials :State of the art,Adv.Biochem. Eng. /Biotechnol. 42 :63-95)0趣化。在水解(也称作糖化)步骤中,将纤维素材料例如所述经预处理的纤维素材料水解以将纤维素和任选地也将半纤维素分解成可发酵糖,如葡萄糖、纤维二糖、木糖、 木酮糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖和/或可溶的寡糖。水解由酶组合物在具有本发明[酶] 活性的多肽存在下以酶法进行。所述组合物可进一步包含一种或多种(几种)半纤维素分解酶。组合物的酶还可以顺序加入。酶水解优选在易于由本领域技术人员确定的条件下,在合适的含水环境中进行。 在一个优选的方面,水解在适于酶的活性,即对于酶最优的条件下进行。水解可以以补料批式或连续的过程进行,其中将预处理的纤维素材料(底物)逐渐补入,例如,含酶的水解溶液中。糖化通常在搅拌釜反应器或发酵罐中,在受控的pH、温度和混合条件下进行。合适的处理时间、温度和PH条件可以由本领域技术人员容易地确定。例如,糖化可以持续长达 200小时,但是通常优选进行约12至约96小时,更优选约16至约72小时,并且最优选约 24至约48小时。温度优选约25°C至约70°C,更优选约30°C至约65°C,并且最优选约40°C 至约60°C,特别是约50°C。pH优选约3至约8,更优选约3. 5至约7,并且最优选约4至约 6,特别是约pH 5。干燥固体含量优选约5至约50wt%,更优选约10至约40wt%,并且最优选约20至约30wt%。具有纤维素分解增强活性的多肽和酶的最适量取决于几个因素,其包括但不限于,组分纤维素分解酶的混合物、含纤维素底物、含纤维素底物的浓度、含纤维素底物的预处理、温度、时间、PH和包括发酵生物体(例如,同步糖化和发酵的酵母)。在一个优选的方面,纤维素分解蛋白对于纤维素材料的有效量是约0. 5至约 50mg,优选约0. 5至约40mg,更优选约0. 5至约25mg,更优选约0. 75至约20mg,更优选约0. 75至约15mg,甚至更优选约0. 5至约10mg,并且最优选约2. 5至约IOmg每g纤维素材料。在另一个优选的方面,具有纤维素分解增强活性的多肽对于纤维二糖脱氢酶的有效量是约0. 01至约50mg,优选约0. 5至约40mg,更优选约0. 5至约25mg,更优选约0. 75至约20mg,更优选约0. 75至约15mg,甚至更优选约0. 5至约IOmg且最优选约2. 5至约IOmg 每g纤维素材料。在另一个优选的方面,具有纤维素分解增强活性的多肽对于纤维素材料的有效量是约0. 01至约50. Omg,优选约0. 01至约40mg,更优选约0. 01至约30mg,更优选约0. 01至约20mg,更优选约0. 01至约10mg,更优选约0. 01至约5mg,更优选约0. 025至约1. 5mg,更优选约0. 05至约1. 25mg,更优选约0. 075至约1. 25mg,更优选约0. 1至约1. 25mg,甚至更优选约0. 15至约1. 25mg,并且最优选约0. 25至约1. Omg每g纤维素材料。在另一个优选的方面,具有纤维素分解增强活性的多肽对于纤维素分解蛋白的有效量是约0. 005至约1. Og,优选约0. 01至约1. Og,更优选约0. 15至约0. 75g,更优选约 0. 15至约0. 5g,更优选约0. 1至约0. 5g,甚至更优选约0. 1至约0. 5g,并且最优选约0. 05 至约0. 2g每g纤维素分解蛋白。发璧。可通过一种或多种(几种)能将糖直接或间接发酵成所需发酵产物的发酵微生物,发酵从经水解的纤维素材料获得的可发酵糖。“发酵”或“发酵方法”指任何发酵方法或包含发酵步骤的任何方法。发酵方法还包括用于消费品醇工业(例如,啤酒和葡萄酒)、乳品业(例如,发酵乳制品)、皮革业和烟草业的发酵方法。发酵条件依赖于期望的发酵产物和发酵生物体,并且能由本领域的技术人员容易地确定。在发酵步骤中,作为预处理和酶水解步骤的结果从纤维素材料释放的糖,通过发酵生物体(如酵母)发酵成为产物,例如,乙醇。如上所述,水解(糖化)和发酵可以是单独或同时的。在本发明的发酵步骤中可以使用任何合适的经水解的纤维素材料。通常根据所需发酵产品(即,要从发酵获得的物质)和使用的方法来选择底物,如本领域中所公知。术语“发酵培养基”在本文中可理解为指加入发酵微生物之前的培养基,如,由糖化过程产生的培养基,以及同步的糖化和发酵方法(SSF)中使用的培养基。“发酵微生物”指适用于理想的发酵方法产生发酵产物的任何微生物,包括细菌和真菌生物体。发酵生物体可以是(;和/或C5发酵生物体,或它们的组合。C6和C5发酵生物体均在本领域公知。合适的发酵微生物能将糖(如葡萄糖、木糖、木酮糖、阿拉伯糖、麦芽糖、甘露糖、半乳糖或寡糖)直接或间接地发酵(即,转化)成理想的发酵产品。可产生乙醇的细菌和真菌发酵生物体的实例如Lin等,2006,Appl. Microbiol. Biotechnol. 69 :627-642 所述。能发酵C6糖的发酵微生物的实例包括细菌和真菌生物体,如酵母。优选的酵母包括酵母属(Saccharomyces)菌禾中,优选酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。能发酵C5糖的发酵生物体的实例包括细菌和真菌生物体,如酵母。优选的C5发酵酵母包括毕赤酵母属(Pichia),优选树干毕赤酵母(Pichia stipitis)的菌株,如树干毕赤酵母CBS 5773;假丝酵母属(Candida),优选博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)、 芸薹假丝酵母(Candida brassicae)、休哈塔假丝酵母(Candida sheatae)、迪丹斯假丝酵母(Candida diddensii)、伪热带假丝酵母(Candida pseudotropicalis)或产朊假丝酵母 (Candida utilis)的其它发酵生物体包括发酵单胞菌属(Zymomonas),如运动发酵单胞菌 (Zymomonas mobilis);汉逊酵母属(Hansenula),如异常汉逊酵母(Hansenula anomala); 克鲁维酵母属(Kluyveromyces),如脆壁克鲁维酵母(K. fragilis);裂殖酵母属 (Schizosaccharomyces),如粟酒裂殖酵母(S. pombe);和大肠杆菌(E. coli)的菌株,特别是已经经过遗传修饰而改进乙醇产量的大肠杆菌菌株。在一个优选的方面,酵母是酵母属菌种。在一个更优选的方面,酵母是酿酒酵母。在另一个更优选的方面,酵母是糖化酵母(Saccharomyces distaticus)。在另一个更优选的方面,酵母是葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum)。在另一个优选的方面,酵母是克鲁维酵母属。在另一个更优选的方面,酵母是马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus) 0在另一个更优选的方面,酵母是脆壁克鲁维酵母。在另一个优选的方面, 酵母是假丝酵母属。在另一个更优选的方面,酵母是博伊丁假丝酵母。在另一个更优选的方面,酵母是芸薹假丝酵母。在另一个更优选的方面,酵母是迪丹斯假丝酵母。在另一个更优选的方面,酵母是假热带假丝酵母。在另一个更优选的方面,酵母是产朊假丝酵母。在另一个优选的方面,酵母是棒孢酵母属(Clavispora)。在另一个更优选的方面,酵母是葡萄牙棒孢酵母(Clavispora lusitaniae)。在另一个更优选的方面,酵母是 Clavispora Opuntiae0在另一个优选的方面,酵母是管囊酵母属(Pachysolen)。在另一个更优选的方面,酵母是嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus) 0在另一个优选的方面,酵母是毕赤酵母属。在另一个更优选的方面,酵母是树干毕赤酵母。在另一个优选的方面,酵母是酒香酵母属(Bretarmomyces)。在另一个更优选的方面,酵母是克劳森酒香酵母(Bretannomyces clausenii) (Philippidis, G. P. , 1996, Cellulose bioconversion technology,于 Handbook on Bioethanol Production and Utilization, ffyman, C. E.编, Taylor & Francis, Washington,DC, 179-212)。能有效地将己糖和戊糖发酵成乙醇的细菌包括,例如,运动发酵单胞菌和热纤维梭菌(Clostridium thermocellum) (Philippidis, 1996,见上文)。在一个优选的方面,细菌是发酵单胞菌属。在更优选的方面,细菌是运动发酵单胞菌。在另一个优选的方面,细菌是梭菌属。在另一个更优选的方面,细菌是热纤维梭菌。商业上可得到的适合乙醇产生的酵母包括,例如ETHANOL RED 酵母(可从Red Mar/Lesaffre,USA 获得)、FALI (可从 Fleischmann,s Yeast,Burns Philp Food Inc., USA 的部门获得)、SUPERSTART 和 THERMOSACC 新鲜酵母(可从 Khanol Technology, WI, USA 获得)、BIOFERM AFT 和 XR(可从 NABC-North American Bioproducts Corporation, GA,USA 获得)、GERT STRAND (可从 Gert Strand AB,Sweden 获得)和 FERMIOL (可从 DSM Specialties 获得)。在一个优选的方面,发酵微生物已经经过遗传修饰,提供发酵戊糖的能力,如利用木糖、利用阿拉伯糖和共同利用木糖和阿拉伯糖的微生物。通过将异源基因克隆入多种发酵微生物已经构建了能将己糖和戊糖转化成乙醇(共发酵)的生物体(Chen 禾口 Ho,1993, Cloning and improving the expression of Pichia stipitis xylose reductase gene in Saccharomyces cerevisiae,Appl. Biochem. Biotechnol.39-40 135-147 ;Ho 等,1998,Genetically engineered Saccharomyces yeast capable of effectively cofermenting glucose and xylose, Appl.Environ. Microbiol. 64 :1852-1859 ;Kotter 禾口 Ciriacy,1993,Xylose fermentation by Saccharomyces cerevisiae,Appl. Microbiol. Biotechnoi. 38 :776-783 ;Walfridsson 等,1995, Xylose-metabolizing Saccharomyces cerevisiae strains overexpressing the TKLl and TALI genes encoding the pentose phosphate pathway enzymes transketolase and transaldolase,Appl. Environ. Microbiol. 61 :4184-4190 ;Kuyper 等, 2004, Minimal metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for efficient anaerobic xylose fermentation :a proof of principle, FEMS Yeast Research 4 655-664 ;Beall1991,Parametric studies of ethanol production from xylose and other sugars by recombinant Escherichia coli,Biotech. Bioeng. 38 :296-303 ;Ingram 等,1998, Metabolic engineering of bacteria for ethanol production, Biotechnoi. Bioeng. 58 :204-214 ;Zhang 等,1995,Metabolic engineering of a pentose metabolism pathway in ethanologenic Zymomonas mobilis,Science 267 :240-243 ;Deanda等,1996, Development of an arabinose-fermenting Zymomonas mobilis strain by metabolic pathway engineering,Appl. Environ. Microbiol. 62 :4465-4470 ;WO 2003/062430,xylose isomerase)0在一个优选的方面,经过遗传修饰的发酵微生物是酿酒酵母。在另一个优选的方面,经过遗传修饰的发酵微生物是运动发酵单胞菌。在另一个优选的方面,经过遗传修饰的发酵微生物是大肠杆菌。在另一个优选的方面,经过遗传修饰的发酵微生物是产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca) 0在另一个优选的方面,所述经遗传修饰的发酵微生物是克鲁维酵母菌种。本领域中公知的是,上述生物体还能用于产生其它物质,如本文所述。通常向降解的木素纤维素或水解物加入发酵微生物,并进行约8至约96小时,如约M至约60小时发酵。温度通常为约至约60°C,特别是约32°C或50°C,并且在约pH 3至约pH 8,如约pH 4-5,6或7。在一个优选的方面,对降解的纤维素材料施用酵母和/或另一种微生物,并进行约12至约96小时,如通常为M-60小时发酵。在一个优选的方面,温度优选为约20°C至约 60°C,更优选约25°C至约50°C,并且最优选约32°C至约50°C,特别是约32°C或50°C,并且 PH通常为约pH 3至约pH 7,优选约pH 4_7。然而,一些发酵生物体例如细菌,具有更高的最适发酵温度。酵母或另一种微生物优选以约IO5-IO12,优选约IO7-IOltl,特别是约2 χ IO8 活细胞计数每ml发酵液的量施用。关于使用酵母进行发酵的进一步指导可以在例如“The Alcohol Textbook,,(K. Jacques, Τ. P. Lyons 禾口 D. R. Kelsall 编,Nottingham University Press, United Kingdom 1999)中找到,其通过提述并入本文。对于乙醇生产,在发酵后蒸馏浆料以提取乙醇。根据本发明的方法获得的乙醇可以用作,例如燃料乙醇;饮料乙醇,即,中性饮料酒,或工业乙醇。发酵刺激剂可以与本文所述的任何方法组合使用,以进一步改进发酵工艺, 而且特定地,改进发酵微生物的性能,如,速率增加和乙醇得率。“发酵刺激剂”指用于发酵微生物(特别是酵母)生长的刺激剂。优选的用于生长的发酵刺激剂包括维生素和矿物质。维生素的实例包括多种维生素、生物素、泛酸(盐)、烟酸、内消旋肌醇 (meso-inositol)、硫胺素、吡哆醇(pyridoxine)、对氨基苯甲酸、叶酸、核黄素和维生素A、 B、C、D 禾口 E。参见,例如,Alfenore 等,Improving ethanol production and viability of Saccharomyces cerevisiae by a vitamin feeding strategy during fed-batch process,Springer-Verlag (2002),其通过提述并入本文。矿物质的实例包括能够提供营养物的矿物质和矿物质盐,所述营养物包括P、K、Mg、S、Ca、Fe、Zn、Mn和Cu。发酵产物发酵产物可以是源自发酵的仵何物质。发酵产物可以是,不限于,醇 (例如,阿拉伯醇、丁醇、乙醇、甘油、甲醇、1,3_丙二醇、山梨醇和木糖醇);有机酸(例如, 乙酸、醋酮酸、己二酸、抗坏血酸、柠檬酸、2,5- 二酮-D-葡糖酸、甲酸、反丁烯二酸、葡糖二酸、葡糖酸、葡糖醛酸、戊二酸、3-羟基丙酸、衣康酸、乳酸、苹果酸、丙二酸、草酸、草酰乙酸、 丙酸、琥珀酸和木糖酸);酮(例如,丙酮);氨基酸(例如,天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸、丝氨酸和苏氨酸);和气体(例如,甲烷、氢气(H2)、二氧化碳(CO2)和一氧化碳(C0))。 发酵产物还可以是作为高价值产品的蛋白质。在一个优选的方面,发酵产物是醇。可理解的是,术语“醇”包括包含一个或多个羟基基团的物质。在更优选的方面,所述醇是阿拉伯醇。在另一个更优选的方面,所述醇是丁醇。在另一个更优选的方面,所述醇是乙醇。在另一个更优选的方面,所述醇是甘油。在另一个更优选的方面,所述醇是甲醇。在另一个更优选的方面,所述醇是1,3_丙二醇。在另一个更优选的方面,所述醇是山梨醇。在另一个更优选的方面,所述醇是木糖醇。参见,例如, Gong, C. S. , Cao, N. J. , Du, J.,禾口 Tsao, G. Τ. , 1999, Ethanol production from renewable resources, 于 Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, Scheper, T.编,Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Germany,65 :207-241 ;Silveira, Μ. Μ., 禾口 Jonas, R. ,2002, The biotechnological production of sorbitol, Appl. Microbiol. Biotechnol. 59 :400-408 ;Nigam, P.,禾口 Singh, D. , 1995, Processes for fermentative production of xylitol-a sugar substitute, Process Biochemistry 30(2) :117-124 ; Ezeji, T. C. , Qureshi, N.禾口 Blaschek, H. P. , 2003, Production of acetone, butanol and ethanol by Clostridium beijerinckii BAlOl and in situ recovery by gas stripping, World Journal of Microbiology and Biotechnology 19(6) :595_603o在另一个优选的方面,所述物质是有机酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是乙酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是醋酮酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是己二酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是抗坏血酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是柠檬酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是2,5-二酮-D-葡糖酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是甲酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是反丁烯二酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是葡糖二酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是葡糖酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是葡糖醛酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是戊二酸。在另一个优选的方面,所述有机酸是3-羟基丙酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是衣康酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是乳酸。在另一个更优选的方面, 所述有机酸是苹果酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是丙二酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是草酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是丙酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是琥珀酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是木糖酸。参见,例如,Chen, R.,禾口 Lee, Y. Y. , 1997, Membrane-mediated extractive fermentation for lactic acid production from cellulosic biomass,Appl. Biochem. Biotechnol. 63—65 :435_448。在另一个优选的方面,所述物质是酮。可理解的是术语“酮”包括含有一个或多个酮基的物质。在另一个更优选的方面,所述酮是丙酮。参见,例如,Qureshi和Blaschek, 2003,见上文。在另一个优选的方面,所述物质是氨基酸。在另一个更优选的方面,所述有机酸是天冬氨酸。在另一个更优选的方面,所述氨基酸是谷氨酸。在另一个更优选的方面,所述氨基酸是甘氨酸。在另一个更优选的方面,所述氨基酸是赖氨酸。在另一个更优选的方面,所述氨基酸是丝氨酸。在另一个更优选的方面,所述氨基酸是苏氨酸。参见,例如,Richard, A.,禾口 Margaritis,A. ,2004,Empirical modeling of batch fermentation kinetics for poly(glutamic acid)production and other microbial biopolymers, Biotechnology and Bioengineering87(4) :501_515o在另一个优选的方面,所述物质是气体。在另一个更优选的方面,所述气体是甲烷。在另一个更优选的方面,所述气体是H2。在另一个更优选的方面,所述气体是C02。在另一个更优选的方面,所述气体是CO。参见,例如,Kataoka,N.,A.Miya,和 K.Kiriyama,1997, Studies on hydrogen production by continuous culture system of hydrogen-producing anaerobic bacteria,Water Science and Technology 36 (6-7) 41-47 ;禾口 Gunaseelan V. N.于 Biomass and Bioenergy, Vol. 13 (1-2), pp. 83-114,1997, Anaerobic digestion of biomass for methane production :A review。_可以使用本领域已知的任何方法,任选地从发酵培养基回收发酵产物,所述方法包括,但不限于,层析、电泳方法、差示溶解度(例如,硫酸铵沉淀)、蒸馏或提取。例如, 通过常规蒸馏方法从发酵的纤维素材料分离并纯化醇。可以获得纯度高达约96ν01%的乙醇,其能用作,例如,燃料乙醇、饮料乙醇,即,中性饮料酒,或工业乙醇。具有纤维素分解增强活性的多肽及其多核苷酸在本发明的方法中,可使用任何具有纤维素分解增强活性的多肽。在一个方面,所述具有纤维素分解增强活性的多肽包含下述基序[ILMV]-P-X(4,5)-G-X-Y-[ILMV]-X-R-X-[EQ]-X(4)-[HNQ]禾口 [Fff]-[TF] -K-[AIV],其中X为任意氨基酸,XG,5)为在4或5个连续位置的任意氨基酸,而X(4)是在 4个连续位置的任意氨基酸。具有上述所示的基序的多肽可进一步包含H-X(l, 2) -G-P-X (3) - [Yff] - [AILMV],[EQ] -X-Y-X (2) -C-X-[EHQN] -[FILV] -X-[ILV]或H-X(l, 2)-G-P-X(3)-[Yff]-[AILMV] 和[EQ]-Χ—Υ—Χ(2)-C-X-[EHQN]-[FILV]-X -[ILV],其中X为任意氨基酸,X(l,2)为在1个位置或2个连续位置的任意氨基酸,X(3) 为3个连续位置的任意氨基酸,而XO)为2个连续位置的任意氨基酸。在上述基序中,采用公认的IUPAC单字母氨基酸缩写。在一个优选的方面,所述具有纤维素分解增强活性的多肽进一步包含H-X(l,2)-G-P-X(3)-[Yff]-[AILMV]。在另一个优选的方面,具有纤维素分解增强活性的分离的多肽包含[Εζ ] -X-Y-X (2) -C-X- [EHQN] - [FILV] -X- [ILV]。在另一个优选的方面,具有纤维素分解增强活性的多肽进一步包含 H-X (1,2) -G-P-X (3) -[YW] -[AILMV] 和[Εζ ] -Χ-Υ-Χ ⑵-C-X-[EHQN]-[FILV]-X-[ILV]。在第二个方面,所述具有纤维素分解增强活性的多肽具有下述基序[ILMV]-P-X(4,5)-G—x—Y-[ILMV]—x—R—x—[EQ]-χ(3)~A~[HNQ],其中X为任意氨基酸,X (4, 5)为在4或5个连续位置的任意氨基酸,而X (3)为3 个连续位置的任意氨基酸。在上述基序中,采用公认的IUPAC单字母氨基酸缩写。在第三个方面,所述具有纤维素分解增强活性的多肽包含与SEQ ID NO 2,SEQ ID NO :4、SEQ ID NO :6、SEQ ID NO :8、SEQ ID NO :10、SEQ ID NO :12、SEQ ID NO 14 或 SEQ ID NO 16的成熟多肽具有优选至少60%、更优选至少65%、更优选至少70%、更优选至少 75 %、更优选至少80 %、更优选至少85 %、甚至更优选至少90 %、最优选至少95 %且甚至最优选至少96%、至少97%、至少98%或至少99%同一性程度的氨基酸序列(下文中称为 “同源多肽”)。在一个优选的方面,所述成熟多肽序列为SEQ ID NO :2的氨基酸20至326, SEQ ID NO 4的氨基酸18至239,SEQ ID NO 6的氨基酸20至258,SEQ ID NO 8的氨基酸 19 至 226,SEQ ID NO 10 的氨基酸 20 至 304,SEQ ID NO 12 的氨基酸 16 至 317,SEQ ID NO 14的氨基酸23至250或SEQ ID NO 16的氨基酸20至M9。具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO 2的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 2 的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :2的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :2的氨基酸20至3 或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :2的氨基酸20至 326。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :2的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :2的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :2的成熟多肽组成。 在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :2的氨基酸20至3 或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID N0:2的氨基酸20至幻6组成。具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO :4的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 4 的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :4的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :4的氨基酸18至239或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :4的氨基酸18至 239。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :4的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :4的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :4的成熟多肽组成。 在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :4的氨基酸18至239或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID N0:4的氨基酸18至239组成。
具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO 6的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 6 的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :6的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :6的氨基酸20至258或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :6的氨基酸20至 258。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :6的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :6的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :6的成熟多肽组成。 在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :6的氨基酸20至258或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID N0:6的氨基酸20至258组成。具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO 8的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 8 的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :8的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :8的氨基酸19至2 或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO :8的氨基酸19至 226。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :8的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :8的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :8的成熟多肽组成。 在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO :8的氨基酸19至2 或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID N0:8的氨基酸19至2 组成。具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO 10的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 10的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:10的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO: 10的氨基酸20至304或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:10的氨基酸 20至304。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 10的氨基酸序列或其等位变体, 或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由 SEQ ID NO :10的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 10的成熟多肽组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO: 10的氨基酸20至304或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 10的氨基酸20至304组成。具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO 12的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 12的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:12的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO: 12的氨基酸16至317或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:12的氨基酸 16至317。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 12的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由 SEQ ID NO :12的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 12的成熟多肽组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO: 12的氨基酸16至317或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 12的氨基酸16至317组成。具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO 14的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 14的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:14的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO: 14的氨基酸23至250或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:14的氨基酸 23至250。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 14的氨基酸序列或其等位变体, 或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由 SEQ ID NO :14的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 14的成熟多肽组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO: 14的氨基酸23至250或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 14的氨基酸23至250组成。具有纤维素分解增强活性的多肽优选包含SEQ ID NO 16的氨基酸序列或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID NO 16的氨基酸序列。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:16的成熟多肽。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:16的氨基酸20至249或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段。在另一个优选的方面,所述多肽包含SEQ ID N0:16的氨基酸 20至对9。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID N0:16的氨基酸序列或其等位变体, 或其具有纤维素分解增强活性的片段的氨基酸序列组成。在一个优选的方面,所述多肽由 SEQ ID NO :16的氨基酸序列组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID N0:16的成熟多肽组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 16的氨基酸20至249或其等位变体,或其具有纤维素分解增强活性的片段组成。在另一个优选的方面,所述多肽由SEQ ID NO 16的氨基酸20至249组成。优选地,SEQ ID NO :2的成熟多肽的片段含有至少277个氨基酸残基,更优选至少 287个氨基酸残基,且最优选至少297个氨基酸残基。优选地,SEQ ID NO :4的成熟多肽的片段含有至少185个氨基酸残基,更优选至少195个氨基酸残基,且最优选至少205个氨基酸残基。优选地,SEQ ID NO :6的成熟多肽的片段含有至少200个氨基酸残基,更优选至少 212个氨基酸残基,且最优选至少2 个氨基酸残基。优选地,SEQ ID NO :8的成熟多肽的片段含有至少175个氨基酸残基,更优选至少185个氨基酸残基,且最优选至少195个氨基酸残基。优选地,SEQ ID NO: 10的成熟多肽的片段含有至少240个氨基酸残基,更优选至少255个氨基酸残基,且最优选至少270个氨基酸残基。优选地,SEQ ID N0:12的成熟多肽的片段含有至少255个氨基酸残基,更优选至少270个氨基酸残基,且最优选至少285个氨基酸残基。优选地,SEQ ID N0:14的成熟多肽的片段含有至少175个氨基酸残基,更优选至少190个氨基酸残基,且最优选至少205个氨基酸残基。优选地,SEQ ID NO 16的成熟多肽的片段含有至少200个氨基酸残基,更优选至少210个氨基酸残基,且最优选至少220个氨基酸残基。优选地,SEQ ID N0:1的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少831个核苷酸,更优选至少861个核苷酸,且最优选至少891个核苷酸。优选地,SEQ ID NO :3的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少555个核苷酸,更优选至少585个核苷酸,且最优选至少615个核苷酸。优选地,SEQ ID NO :5的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少600个核苷酸,更优选至少636个核苷酸,且最优选至少672个核苷酸。优选地,SEQ ID NO :7的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少525个核苷酸,更优选至少555个核苷酸,且最优选至少585个核苷酸。 优选地,SEQ ID NO :9的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少720个核苷酸,更优选至少 765个核苷酸,且最优选至少810个核苷酸。优选地,SEQ ID NO 11的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少765个核苷酸,更优选至少810个核苷酸,且最优选至少855个核苷酸。优选地,SEQ ID NO 13的核苷酸67至796的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少525个核苷酸,更优选至少570个核苷酸,且最优选至少615个核苷酸。优选地,SEQ ID NO 15的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少600个核苷酸,更优选至少630个核苷酸,且最优选至少 660个核苷酸。在第四个方面,具有纤维素分解增强活性的多肽由在至少非常低严格条件,优选至少低严格条件,更优选至少中严格条件,更优选至少中-高严格条件,甚至更优选至少高严格条件,且最优选至少非常高严格条件下与下述杂交的多核苷酸编码(i) SEQ ID NO :1、 SEQ ID NO 3,SEQ ID NO :5、SEQ ID N0:7、SEQ ID N0:9、SEQ ID NO =IUSEQ ID NO :13 或 SEQ ID NO 15 的成熟多肽编码序列,(ii)包含于 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO 5或SEQ ID NO :13的成熟多肽编码序列中的cDNA序列,或包含SEQ ID NO :7、SEQ ID NO: 9,SEQ ID NO :11 或 SEQ ID NO :15 的基因组 DNA 序列,(iii) (i)或(ii)的亚序列,或(iv) (i)、(ii)或(iii)的全长互补链(J. Sambrook,E. F. Fritsch 和 T. Maniatus,1989,见上)。 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :9、SEQ ID NO =IUSEQ ID NO :13或SEQ ID NO :15的成熟多肽编码序列的亚序列含有至少100个连续的核苷酸, 或优选至少200个连续的核苷酸。而且,所述亚序列可编码具有纤维素分解增强活性的多肽片段。在一个优选的方面,所述成熟多肽编码序列是SEQ ID NO :1的核苷酸388至1332, SEQ ID NO 3的核苷酸98至821,SEQ ID NO 5的核苷酸1 至978,SEQ ID NO 7的核苷酸 55 至 678,SEQ ID NO :9 的核苷酸 58 至 912,SEQ ID NO 11 的核苷酸 46 至 951,SEQ ID NO 13的核苷酸67至796或SEQ ID NO 15的核苷酸77至766。SEQ ID NO :1、SEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :9、SEQ ID NO 11、SEQ ID NO 13或SEQ ID NO 15的核苷酸序列或其亚序列,以及SEQ ID NO :2、SEQ ID NO 4, SEQ ID N0:6、SEQ ID NO :8、SEQID N0:10、SEQ ID NO: 12、SEQ ID NO :14 或 SEQ ID NO 16的氨基酸序列或其片段,可用于设计核酸探针,以根据本领域内公知的方法从不同属和种的菌株鉴定和克隆编码具有纤维素分解增强活性的多肽的DNA。具体而言,根据标准的Southern印迹方法,可将这些探针用于与感兴趣的属或种的基因组或cDNA杂交,以鉴定和分离其中相应的基因。这些探针可明显短于完整序列,但长度上应为至少14,优选至少 25,更优选至少35,并且最优选至少70个核苷酸。然而,优选所述核酸探针是至少100个核苷酸长度。例如,所述核酸探针的长度可为至少200个核苷酸,优选至少300个核苷酸,更优选至少400个核苷酸,或最优选至少500个核苷酸。可使用甚至更长的探针,例如优选至少600个核苷酸,更优选至少700个核苷酸,甚至更优选至少800个核苷酸,或最优选至少 900个核苷酸长度的核酸探针。DNA和RNA探针二者均可使用。通常标记探针以探测相应的基因(例如,用%P、3H、35S、生物素或抗生物素蛋白(avidin)标记)。本发明涵盖此类探针。因而,可从由此类其他菌株制备的基因组DNA或cDNA文库中筛选与上述探针杂交并且编码具有纤维素分解增强活性的多肽的DNA。可以通过琼脂糖或聚丙烯酰胺凝胶电泳,或通过其它分离技术分离来自此类其他菌株的基因组或其它DNA。可以将来自文库的 DNA或分离的DNA转移至硝化纤维素(nitrocellulose)或其它合适的载体材料并且固定于其上。为了鉴定与SEQ ID NO :1或其亚序列同源的克隆或DNA,将所述载体材料优选用在 Sounthern 印迹中。就本发明而言,杂交表示核苷酸序列在如上文所述非常低至非常高的严格条件下与标记的核酸探针杂交,所述核酸探针对应于SEQ ID NO 1, SEQ ID NO :3、SEQ ID NO :5、 SEQ ID NO 7,SEQ ID NO :9、SEQ ID NO =IUSEQ ID NO :13 或 SEQ ID NO :15 的成熟多肽编码序列;包含于SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO 5或SEQ ID NO 13的成熟多肽编码序列中的 cDNA 序列,或包含 SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :9、SEQ ID NO 11 或 SEQ ID NO 15的基因组DNA序列,其全长互补链,或它们的亚序列。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :1的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :1的核苷酸388至1332。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :2的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :1。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30699中的质粒PEJG120中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30699中的质粒pEJG120 中含有的成熟多肽编码序列。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :3的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :3的核苷酸98至821。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :4的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是 SEQ ID NO :3。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30813中的质粒 pTter61C中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30813中的质粒pTter61C 中含有的成熟多肽编码序列。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :5的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :5的核苷酸1 至978。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :6的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是 SEQ ID NO :5。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30812中的质粒 pTter61D中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30812中的质粒pTter61D 中含有的成熟多肽编码序列。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :7的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :7的核苷酸55至678。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :8的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是 SEQ ID NO :7。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30814中的质粒 pTter61E中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30814中的质粒pTter61E 中含有的成熟多肽编码序列。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :9的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :9的核苷酸58至912。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :10的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是 SEQ ID NO :9。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30811中的质粒 pTter61G中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30811中的质粒pTter61G 中含有的成熟多肽编码序列。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO 11的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :11的核苷酸46至951。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :12的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO=Il0在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-50044中的质粒pTter61F中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-50044中的质粒 pTter61F中含有的成熟多肽编码区。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO 13的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :13的核苷酸67至796。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :14的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :13。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30704中的质粒PDZA2-7中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30704中的质粒pDZA2-7 中含有的成熟多肽编码序列。在一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO 15的成熟多肽编码序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :15的核苷酸77至766。在另一个优选的方面,核酸探针是编码SEQ ID NO :16的多肽的多核苷酸序列,或其亚序列。在另一个优选的方面,核酸探针是SEQ ID NO :15。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30878中的质粒pTr333中含有的多核苷酸序列,其中其多核苷酸序列编码具有纤维素分解增强活性的多肽。在另一个优选的方面,核酸探针是包含在大肠杆菌NRRL B-30878中的质粒pTr333 中含有的成熟多肽编码序列。对于长度至少100个核苷酸的长探针,将非常低至非常高的严格条件定义为在 42°C,在5X SSPE.0. 3% SDS、200 μ g/ml已剪切并且变性的鲑精DNA中,并且对于非常低和低严格性为25%的甲酰胺、对于中和中-高严格性为35%的甲酰胺、或对于高和非常高严格性为50%的甲酰胺,根据标准的Southern印迹法进行预杂交和杂交最佳12至M小时。对于长度为至少100个核苷酸的长探针,使用2X SSC,0.2% SDS优选至少在 450C (非常低严格性),更优选至少在50°C (低严格性),更优选至少在55°C (中严格性),更优选至少在60°C (中-高严格性),甚至更优选至少在65°C (高严格性),并且最优选至少在70°C (非常高严格性)将载体材料最终洗涤三次,每次15分钟。对于长度大约15个核苷酸至大约70个核苷酸的短探针,将严格条件定义为在比牛艮据 Bolton 禾口 McCarthy 计算法(1962,Proceedings of the National Academy of Sciences USA 48 :1390)得出的 Tm 低大约 5 °C 至大约 10°C,在 0. 9M NaCl,0. 09M Tris-HCl pH 7. 6,6mM EDTA,0. 5 % NP-40,1 XDenhardt 溶液,ImM 焦磷酸钠(sodium pyrophosphate),ImM 舞酸二S1I内(sodium monobasic phosphate), 0. ImM ATP 禾口 0. 2mg 每 ml的酵母RNA中,根据标准的Southern印迹步骤进行预杂交、杂交和杂交后洗涤最佳12至 24小时。对于长度大约15个核苷酸至大约70个核苷酸的短探针,将所述载体材料在 6 X SSC加0. 1 % SDS中洗涤一次15分钟,并用6 X SSC在比计算的Tm低5°C至10°C的温度洗涤两次,每次15分钟。在第五个方面,所述具有纤维素分解增强活性的多肽是由包含与SEQ ID NO :1, SEQ ID NO 3, SEQ ID NO :5,SEQ ID NO :7,SEQ ID NO :9,SEQ ID NO :11,SEQ ID NO 13 或SEQ ID NO 15的成熟多肽编码序列具有优选至少60 %,更优选至少65 %,更优选至少 70 %,更优选至少75 %,更优选至少80 %,更优选至少85 %,甚至更优选至少90 %,最优选至少95 %,且甚至最优选至少96 %,至少97 %,至少98 %或至少99 %同一性程度的核苷酸序列,或由上述核苷酸序列组成的多核苷酸编码的。在一个优选的方面,所述成熟多肽编码序列是SEQ ID NO 1的核苷酸388至1332, SEQ ID NO 3的核苷酸98至821,SEQ ID NO 5的核苷酸1 至978,SEQ ID NO 7的核苷酸 55 至 678,SEQ ID NO :9 的核苷酸 58 至 912,SEQ ID NO 11 的核苷酸 46 至 951,SEQ ID NO 13的核苷酸67至796或SEQ ID NO 15的核苷酸77至766。在第六个方面,所述具有纤维素分解增强活性的多肽是在SEQ ID N0:2、SEQ ID NO :4, SEQ ID N0:6、SEQ ID N0:8、SEQ ID NO :10, SEQ ID NO :12 或 SEQ ID NO :14 或 SEQ ID NO :16的成熟多肽或其同源序列中包含一个或多个(几个)氨基酸的取代、缺失和/或插入的人工变体。制备此种人工变体的方法如上文所述。SEQ ID N0:2、SEQ ID NO :4、SEQ ID N0:6、SEQ ID N0:8、SEQ ID NO 10, SEQ ID NO :12或SEQ ID NO :14或SEQ ID NO : 16成熟多肽中的氨基酸取代、缺失和/或插入的总数为10,优选9,更优选8,更优选7,更优选做多6,更优选5,更优选4,甚至更优选3,最优选2,且甚至最优选1。具有纤维素分解增强活性的多肽可从任何属的微生物获得,在一个优选的方面, 从给定来源获得的多肽分泌至胞外。具有纤维素分解增强活性的多肽可以是细菌多肽。例如,所述多肽可以是革兰氏阳性细菌多肽例如芽孢杆菌属(Bacillus)、链球菌属(Str印tococcus)、链霉菌属(Streptomyces)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠球菌属(Enterococcus) > lif 属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、梭菌属(Clostridium)、地芽孢杆菌属 (Geobacillus)或海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)多肽,所述多肽具有纤维素分解增强活性;或革兰氏阴性细菌多肽,如大肠杆菌(E. coli)、假单胞菌属O^eudomonas)、沙门氏菌属(Salmonella)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、螺杆菌属(Helicobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、梭杆菌属(Fusobacterium) > iMlfliiM (Ilyobacter)、奈瑟氏菌属 (Neisseria)或脲原体属⑴reaplasma)属多肽,其具有纤维素分解增强活性。在一个优选方面,所述多肽是具有纤维素分解增强活性的嗜碱芽孢杆菌 (Bacillus alkalophilus) > I ^jv^ifelf lif (Bacillus amyloliquefaciens)
菌(Bacillus brevis)、环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)、克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)、灿烂芽孢杆菌(Bacillus lautus)、迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、嗜热月旨肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)或苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)多肽。在另一个优选的方面,所述多肽是具有纤维素分解增强活性的似马链球菌(Streptococcus equisimilis)、酉良月农链球菌(Streptococcus pyogenes)、乳房链球菌(Streptococcus uberis)或马链球菌兽痕亚禾中(Streptococcus equi subsp. Zooepidemicus)多月太。在另一个优选的方面,所述多肽是具有纤维素分解增强活性的不产色链霉菌 (Streptomyces achromogenes)、除虫链霉菌(Streptomyces avermitilis)、天蓝链霉菌(Streptomyces coelicolor)、灰色链霉菌(Streptomyces griseus)或浅青紫链霉菌 (Streptomyces lividans)多月太。具有纤维素分解增强活性的多肽也可以是真菌多肽,并且更优选酵母多肽如假丝酵母属(Candida)、克鲁维酵母属(Kluyveromyces)、毕赤酵母属(Pichia)、酵母属 (Saccharomyces)、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)或西洋蓍霉属(Yarrowia)多肽, 其具有纤维素分解增强活性;或更优选丝状真菌多肽如枝顶孢霉属(Acremonium)、伞菌属 (Agaricus)、链格孢属(Alternaria)、曲霉属(Aspergillus)、短梗霉属(Aureobasidium)、 Botryospaeria、拟赌菌属(Ceriporiopsis)、毛 _ 壳属(Chaetomidium)、金抱子菌属 (Chrysosporium)、Claviceps、Cochliobolus、鬼伞属(Coprmopsis)、Coptotermes、棒囊壳属(Corynascus)、隐丛赤壳菌属(Cryphonectria)、隐球菌属(Cryptococcus)、 色二孢属(Diplodia)、黑耳属(Exidia)、Filibasidium,镰孢属(Fusarium)、赤霉属 (Gibberella)、全鞭毛虫属(Holomastigotoides)、腐质霉属(Humicola)、耙齿菌属 (Irpex) > MSM (Lentinula) > Leptospaeria> |if M (Magnaporthe) > Melanocarpus> 多孔菌属(Meripilus)、毛霉属(Mucor)、毁丝霉属(Myceliophthora)、新考玛脂霉属(Neocallimastix)、脉抱菌属(Neurospora)、拟青霉属(Paecilomyces)、青霉属 (Penicillium)、平革菌属(Phanerochaete)、瘤胃壶菌属(Piromyces)、Poitrasia、 假黑盘菌属(Pseudoplectania)、Pseudotrichonympha、根毛霉属(Rhizomucor)、裂褶菌属(Schizophyllum)、柱顶孢属(Scytalidium)、踝节菌属(Talaromyces)、嗜热子囊菌属(Thermoascus)、梭孢壳属(Thielavia)、弯颈霉属(Tolypocladium)、木霉属(Trichoderma)、长毛盘菌属(Trichophaea)、轮枝孢属(Verticillium)、包脚菇属 (Volvariella)或炭角菌属(Xylaria)多肽,其具有纤维素分解增强活性。在一个优选的方面,所述多肽是具有纤维素分解增强活性的卡尔酵母 (Saccharomyces carlsbergensis)、酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、糖化酵母(Saccharomyces diastaticus)、道格拉氏酵母(Saccharomyces douglasii)、克鲁弗酵母(Saccharomyces kluyveri)、诺地酵母(Saccharomyces norbensis)或卵形酵母 (Saccharomyces oviformis)多月太。在另一个优选的方面,所述多肽是具有纤维素分解增强活性的解纤维枝顶孢霉(Acremonium cellulolyticus)、棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)、泡盛曲霉(Aspergillus awamori)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、臭曲霉(Aspergillus foetidus)、曰本曲霉(Aspergillus japonicus)、构巢曲霉(Aspergillus nidulans)、 黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、嗜角质金孢子菌 (Chrysosporium keratinophilum)、Chrysosporium lucknowense、热带金抱子菌 (Chrysosporium tropicum)、Chrysosporium merdarium、Chrysosporium inops、租金抱子菌(Chrysosporium pannicola)、Chrysosporium queenslandicumΛ Chrysosporium zonatum、杆抱状德抱(Fusarium bactridioides)、禾谷德抱(Fusarium cerealis)、库威 ,廉抱(Fusarium crookwellense)、大刀,廉抱(Fusarium culmorum)、禾本禾斗德抱(Fusarium graminearum)、禾赤德抱(Fusarium graminum)、异抱德抱(Fusarium heterosporum)、 合欢木德抱(Fusarium negundi)、尖德抱(Fusarium oxysporum)、多枝德抱(Fusarium reticulatum)、粉红德抱(Fusarium roseum)、接骨木德抱(Fusarium sambucinum)、肤色德抱(Fusarium sarcochroum)、拟分枝抱德抱(Fusarium sporotrichioides)、硫色 ,廉抱(Fusarium sulphureum)、圆德抱(Fusarium torulosum)、拟丝抱,廉抱(Fusarium trichothecioides)、壤片德抱(Fusarium venenatum)、灰腐质霉(Humicola grisea)、特异腐质毒(Humicola insolens)、疏棉状腐质毒(Humicola lanuginosa)、白奉巴齿菌(Irpex lacteus)、^ ■ € # (Mucor miehei)、口f % gi g _ (Myceliophthora thermophila)、 粗糙脉?包菌(Neurospora crassa)、绳状青霉(Penicillium funiculosum)、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)、黄抱平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、 Thielavia achromatica、Thielavia albomyces、Thielavia albopilosa、澳洲梭抱壳 (Thielavia australeinsis)、Thielavia fimeti、小抱梭抱壳(Thielavia microspora)、 卵抱梭抱壳(Thielavia ovispora)、Thielavia peruviana、Thielavia spededonium、 毛梭抱壳(Thielavia setosa)、Thielavia subthermophila、土生梭抱霉(Thielavia terrestris)、哈茨木毒(Trichoderma harzianum)、康宁木毒(Trichoderma koningii)、 长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、绿色木霉 (Trichoderma viride) Trichophaea saccata $月太0可理解的是对于前述的种,本发明包含完全和不完全阶段(perfect and imperfect states),和其它分类学的等同物,例如无性型(anamorph),而无论它们已知的种名。本领域熟练技术人员将容易地识别适合的等同物的身份。这些种的菌株在许多培养物保藏中心对于公众能够容易地取得,所述保藏中心诸如美国典型培养物保藏中心(the American Type Culture Collection) (ATCC)、 德意志微生物和细胞培养物保藏中心(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH)(DSM)、真菌菌种保藏中心(Centraalbureau Voor Schimmelcultures) (CBS)和农业研究机构专利培养物保藏中心北区研究中心 (Agricultural Research Service Patent Culture Collection, Northern RegionalResearch Center) (NRRL)。此外,可以使用上述的探针从其它来源,包括从自然界(例如,土壤、堆肥、水等) 分离的微生物鉴定和获得具有纤维素分解增强活性的多肽。用于从天然生境(habitat)分离微生物的技术是本领域内公知的。随后可通过相似地筛选这种微生物的基因组或cDNA 文库来获得所述多核苷酸。一旦用所述探针检测到编码多肽的多核苷酸,就能够使用本领域普通技术人员熟知的技术将所述多核苷酸分离或克隆(参见,例如,Sambrook等,1989, 见上文)。可分离包含编码具有纤维素分解增强活性的多肽的核苷酸序列的多核苷酸并将其用于表达具有纤维素分解增强活性的多肽以供如本文中所述在本发明的方法中进行评价。所述多核苷酸包含编码具有纤维素分解增强活性的多肽,与SEQ ID N0:1,SEQ ID NO 3, SEQ ID NO :5,SEQ ID NO -J, SEQ ID NO :9,SEQ ID NO :11,SEQ ID NO 13 或 SEQ ID NO 15的成熟多肽编码序列具有优选至少60 %,更优选至少65 %,更优选至少70 %,更优选至少75 %,更优选至少80 %,更优选至少85 %,甚至更优选至少90 %,最优选至少95 %,且甚至最优选至少96%,至少97%,至少98%或至少99%的同一性程度的核苷酸序列。所述多核苷酸亦可为编码具有纤维素分解增强活性的多肽的多核苷酸,其在至少非常低严格条件,优选至少低严格条件,更优选至少中严格条件,更优选至少中-高严格条件,甚至更优选至少高严格条件,且最优选至少非常高严格条件下与下述杂交(i) SEQ ID N0:1、SEQ ID N0:3、SEQ ID NO :5、SEQ ID NO :7、SEQ ID NO :9、SEQ ID NO =IUSEQ ID NO: 13 或 SEQ ID NO :15 的成熟多肽编码序列,(ii)包含于 SEQ ID NO =USEQ ID NO :3、SEQ ID NO 5或SEQ ID NO :13的成熟多肽编码序列中的cDNA序列,或包含SEQ ID NO :7、SEQ ID NO 9,SEQ ID N0:11或SEQ ID NO :15的成熟多肽编码序列的基因组DNA序列,或(iii)⑴ 或(ii)的全长互补链;或如本文中定义的其等位变体和亚序列(J. Sambrook,E. F. Fritsch 和T.ManiatuS,1989,见上)。在一个优选的方面,所述成熟多肽编码序列是SEQ ID N0:1的核苷酸388至1332,SEQ ID NO 3的核苷酸98至821,SEQ ID NO 5的核苷酸1 至978, SEQ ID NO 7 的核苷酸 55 至 678,SEQ ID NO 9 的核苷酸 58 至 912,SEQ ID NO 11 的核苷酸46至951,SEQ ID NO 13的核苷酸67至796或SEQ ID NO 15的核苷酸77至766。如前所述,用于分离或克隆编码多肽的多核苷酸的技术在本领域是已知的,并包括从基因组DNA分离,从cDNA制备,或其组合。纤维二糖脱氢酶及其多核苷酸在本发明的方法中,所述纤维二糖脱氢酶可为任何纤维二糖脱氢酶。所述纤维二糖脱氢酶可作为酶活性存在于酶组合物和/或作为添加至组合物的一种或多种(几种)蛋白质组分的组分存在。所述纤维二糖脱氢酶可以获得自任何属的微生物。就本发明而言,用于本文与给定的来源有关的术语“获得自”,意思是核苷酸序列编码的多肽由所述来源产生,或由其中插入了来自所述来源的核苷酸序列的菌株产生。在一个方面,获得自给定来源的多肽分泌至胞外。所述纤维二糖脱氢酶可以是细菌多肽。例如,所述多肽可以是革兰氏阳性细菌多肽例如芽孢杆菌属(Bacillus)、链球菌属(Str印tococcus)、链霉菌属(Str印tomyces)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠球菌属(Enterococcus) lifM (Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、梭菌属(Clostridium)、地芽孢杆菌属(Geobacillus)或海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)纤维二糖脱氢酶;或革兰氏阴性细菌多肽,如大肠杆菌(E. coli)、 假单胞菌属(Pseudomonas)、沙门氏菌属(Salmonella)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、螺杆菌属(Helicobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、梭杆菌属(Fusobacterium) lif 属(IlycAacter)、奈瑟氏菌属(Neisseria)或脲原体属⑴reaplasma)属纤维二糖脱氢酶。在一个方面,所述多肽是嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alkalophilus)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、短芽孢杆菌(Bacillus brevis)、环状芽孢杆菌 (Bacillus circulans)、克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)、灿烂芽孢杆菌(Bacillus lautus)、迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、嗜热脂肪芽孢杆菌 (Bacillus stearothermophilus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)或苏云金芽孢杆菌 (Bacillus thuringiensis)纤维二糖脱氢酶。在另一个方面,所述多肽是似马链球菌(Str印tococcus equisimilis)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、乳房链球菌(Streptococcus uberis)或马链球菌兽癌亚禾中 (Streptococcus equi subsp. Zooepidemicus)纤维二糖脱氧酶。在另一个方面,所述多肽是不产色链霉菌(Sti^ptomyces achromogenes)、除虫链霉菌(Streptomyces avermitilis)、天蓝链霉菌(Streptomyces coelicolor)、灰色链霉菌 (Streptomyces griseus)或浅青紫链霉菌(Sti^ptomyces lividans)纤维二糖脱氢酶。所述纤维二糖脱氢酶也可以是真菌多肽,并且更优选酵母多肽如假丝酵母属(Candida)、克鲁维酵母属(Kluyveromyces)、毕赤酵母属(Pichia)、酵母属 (Saccharomyces)、裂殖酵母属(Schizosaccharomyces)或西洋蓍霉属(Yarrowia)纤维二糖脱氢酶;或更优选丝状真菌多肽如枝顶孢霉属(Acremonium)、伞菌属(Agaricus)、链格抱属(Alternaria)、曲霉属(Aspergillus)、短梗霉属(Aureobasidium)、Botryospaeria、 拟赌菌属(Ceriporiopsis)、毛_壳属(Chaetomidium)、金抱子菌属(Chrysosporium)、 Claviceps> Cochliobolus、鬼伞属(Coprinopsis)、Coptotermes、棒囊壳属(Corynascus)、 隐丛赤壳菌属(Cryphonectria)、隐球菌属(Cryptococcus)HI^ (Diplodia) > H 耳属(Exidia)、Filibasidium、镰孢属(Fusarium)、赤霉属(Gibberella)、全鞭毛虫属 (Holomastigotoides)、腐质霄属(Humicola)、奉巴齿菌属(Irpex) > M M (Lentinula) > Leptospaeria、梨抱菌属(Magnaporthe)、Melanocarpus、多孑L 菌属(Meripilus)、毛霉属(Mucor)、毁丝霉属(Myceliophthora)、新考玛脂霉属(Neocallimastix)、脉孢菌属(Neurospora)、拟青霉属(Paecilomyces)、青霉属(Penicillium)、平革菌属 (Phanerochaete)(Piromyces) > Poitrasia>j[xllii|ifM (Pseudoplectania) > Pseudotrichonympha> 根毛霉属(Rhizomucor)、裂裙菌属(Schizophyllum)、柱顶孢属(Scytalidium)、踝节菌属(Talaromyces)、嗜热子囊菌属(Thermoascus)、梭孢壳属(Thielavia)、弯颈霉属(Tolypocladium)、木霉属(Trichoderma)、长毛盘菌属(Trichophaea)、轮枝孢属(Verticillium)、包脚菇属(Volvariella)或炭角菌属 (Xylaria)纤维二糖脱氢酶。
在另一个方面,所述多肽是卡尔酵母(Saccharomyces carlsbergensis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、糖化酵母(Saccharomyces diastaticus)、道格拉氏酵母(Saccharomyces douglasii)、克鲁弗酵母(Saccharomyces kluyveri)、诺地酵母 (Saccharomyces norbensis)或卵形酵母(Saccharomyces oviformis)纤维二糖脱氧醜。在另一个方面,所述多肽是解纤维枝顶孢霉(Acremonium cellulolyticus)、棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)、泡盛曲霉(Aspergillus awamori)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、臭曲霉(Aspergillus foetidus)、日本曲霉(Aspergillus japonicus)、构巢曲霉(Aspergillus nidulans)、漂曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、嗜角质金抱子菌(Chrysosporium keratinophilum)、Chrysosporium lucknowense、热带金抱子菌(Chrysosporium tropicum)、Chrysosporium merdarium、 Chrysosporium inops、 金抱子菌(Chrysosporium pannicola)、Chrysosporium queenslandicum、Chrysosporium zonatum、杆抱状德抱(Fusarium bactridioides)、 禾谷镰孢(Fusarium cerealis)、库威镰孢(Fusarium crookwellense)、大刀镰孢 (Fusarium culmorum)、禾本禾斗德抱(Fusarium graminearum)、禾赤德抱(Fusarium graminum)、异抱德抱(Fusarium heterosporum)、合欢木德抱(Fusarium negundi)、尖 ,廉抱(Fusarium oxysporum)、多枝德抱(Fusarium reticulatum)、粉红德抱(Fusarium roseum)、接骨木,廉抱(Fusarium sambucinum)、肤色德抱(Fusarium sarcochroum)、拟分枝抱德抱(Fusarium sporotrichioides)、硫色德抱(Fusarium sulphureum)、圆德抱 (Fusarium torulosum)、拟丝抱德抱(Fusarium trichothecioides)、壤片,廉抱(Fusarium venenatum)、灰腐质霉(Humicola grisea)、特异腐质霉(Humicola insolens)、疏棉状腐质毒(Humicola lanuginosa)、白奉巴齿菌(Irpex lacteus)、米漂毛毒(Mucor miehei)、 嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)、粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)、绳状青霉(Penicillium funiculosum)、产紫青霉(Penicillium purpurogenum)、黄抱 平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、Thielavia achromatica、Thielavia albomyces、Thielavia albopilosa、澳洲梭抱壳(Thielavia australeinsis)、Thielavia fimeti、小抱梭抱壳(Thielavia microspora)、卵抱梭抱壳(Thielavia ovispora)、 Thielavia peruviana、Thielavia spededonium、 €包冑(Thielavia setosa)、 Thielavia subthermophila、zh ^ _、Pp1 ^ 7^ β (Trichoderma harzianum) λ ΙΜ " 木霉(Trichoderma koningii)、长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)、里氏木霉 (Trichoderma reesei)或绿色木霉(Trichoderma viride)纤维二糖脱氢酶。其他纤维二糖脱氢酶及其来源的实例列于表1.表1公幵的微生物纤维二糖脱氢酶序列
权利要求
1.一种用于降解或转化纤维素材料的方法,包括用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物处理所述纤维素材料。
2.权利要求1的方法,其中所述一种或多种(几种)纤维素分解酶选自下组内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。
3.权利要求1或2的方法,其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶半纤维素酶、酯酶、蛋白酶、漆酶和过氧化物酶。
4.权利要求1-3任一项的方法,其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶,及其组合。
5.权利要求1-4任一项的方法,其中所述纤维素材料经预处理。
6.权利要求1-5任一项的方法,进一步包括回收经降解的纤维素材料。
7.权利要求6的方法,其中所述经降解的纤维素材料是糖。
8.一种用于产生发酵产物的方法,包括(a)用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物糖化纤维素材料;(b)用一种或多种(几种)发酵微生物发酵所述经糖化的纤维素材料以产生所述发酵产物;和(c)从发酵回收所述发酵产物。
9.权利要求8的方法,其中所述一种或多种(几种)纤维素分解酶选自下组内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡糖苷酶。
10.权利要求8或11的方法,其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种)选自下组的酶半纤维素酶、酯酶、蛋白酶、漆酶和过氧化物酶。
11.权利要求8-10任一项的方法,其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种) 选自下组的酶木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶,及其组合。
12.权利要求8-11任一项的方法,其中所述纤维素材料经预处理。
13.权利要求8-12任一项的方法,其中所述发酵产物是醇、有机酸、酮、氨基酸或气体。
14.一种发酵纤维素材料的方法,包括用一种或多种(几种)发酵微生物发酵所述纤维素材料,其中所述纤维素材料经包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽的酶组合物水解。
15.权利要求14的方法,其中所述纤维素材料的发酵产生发酵产物。
16.权利要求15的方法,进一步包括从发酵回收所述发酵产物。
17.权利要求14-16任一项的方法,其中所述纤维素材料在糖化之前或在发酵过程中经预处理。
18.权利要求14-17任一项的方法,其中所述一种或多种(几种)纤维素分解酶选自下组内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β -葡糖苷酶。
19.权利要求14-18任一项的方法,其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种) 选自下组的酶半纤维素酶、酯酶、蛋白酶、漆酶和过氧化物酶。
20.权利要求14-19任一项的方法,其中所述酶组合物进一步包含一种或多种(几种) 选自下组的酶木聚糖酶、乙酰木聚糖酯酶、阿魏酸酯酶、阿拉伯呋喃糖苷酶、木糖苷酶、葡糖醛酸糖苷酶,及其组合。
21.权利要求14-20任一项的方法,其中所述发酵产物是醇、有机酸、酮、氨基酸或气体。
全文摘要
本发明涉及用包含一种或多种(几种)纤维素分解酶、纤维二糖脱氢酶和具有纤维素分解增强活性的多肽降解或转化纤维素材料的方法,产生发酵产物的方法,和发酵纤维素材料的方法。
文档编号C12N9/42GK102325879SQ200980157176
公开日2012年1月18日 申请日期2009年12月17日 优先权日2008年12月19日
发明者E.弗拉森科, E.阿巴特, M.斯维尼 申请人:诺维信股份有限公司
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